Höhenmodell - Überflutungssimulation

Mit Hilfe von digitalen Geländemodellen können Anwendungen im Hochwasserschutz realisiert werden. Als Datengrundlagen werden dazu flächendeckend vorliegende Geländeinformationen bekannter Genauigkeit und Aktualität benötigt. Eine häufig verwendete Methode ist die Digitalisierung von Höheninformationen aus topographischen Karten (DGK5/TK10 1:5000-1:10000). Dazu werden manuell oder automatisiert die Höhenlinien sowie weitere reliefbestimmende Informationen (z.B. Bruchkanten, Höhenpunkte) der Karten erfaßt. Da häufig die Aktualität der Karten für eine zeitnahe Anwendung nicht ausreichend ist, werden aufgrund von Feldvergleichen Nachmessungen im Gelände beispielsweise mit terrestrischer Vermessung oder DGPS notwendig.
Um Aussagen über die Hochwassersituation an einem Küstenabschnitt treffen zu können, ist auch eine Betrachtung des angrenzenden Seegebietes zu empfehlen. In diesem Schorrebereich besitzen die Oberflächenwellen Einfluß auf den Gewässergrund. Er erstreckt sich bis zu einer Wassertiefe von etwa 10m. Flächenhafte Aufnahmen des Gewässergrundes mittels Echograph/Fächerecholot oder die Digitalisierung von topographischen Karten des Seegrundes (BSH) werden zu Modellierung dieses Gebietes benötigt.
Wesentlichen Einfluß auf den Küstenschutz besitzen die Küstensicherungsbauwerke. Ihre Lage und Gestalt werden aus den Planungsunterlagen bzw. durch Sondervermessungen ermittelt. Beachtet werden sollten die unterschiedlichen Wirkungsweisen und Belastungszeiten bei den Bauwerken.

Die Modellierung (LINK: Erstellung von DGM) erfolgt mit Hilfe der Programme ArcView 3D-Analyst u. Spatial Analyst, den Rechenalgorithmen von Surfer sowie einem DGM-Aufsatz auf AutoCAD. Als Ergebnis kann ein flächendeckendes digitales Geländemodell in eine Visualisierung überführt werden. Die Auflösungen liegen bei 5-50m im Rasterformat (GRID).

Für die Visualisierung wurden unterschiedliche Verfahren entwickelt und erprobt. Die Darstellung mit einer an die Nutzer angepaßten Oberfläche innerhalb ArcView 3D-Analyst bietet vielfältige Möglichkeiten: Neben der dreidimensionalen Navigation und Interaktion, der Überlagerung des Modells mit georeferenzierten Luftbildern zur Orientierung und Einordnung sind Simulationen möglicher Überflutungsflächen bei vorgegebenem Wasserstand möglich. Die Ausgrenzung von Gefährdungsflächen wird dadurch visuell unterstützt.

Zur Zeit werden die Möglichkeiten der Umsetzung der Modelle in einer Internetumgebung (Browser) untersucht. Ziel ist es, die Darstellung von Geländemodellen ohne Spezialsoftware zu ermöglichen.