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Kleinskalige digitale Erosionsmessung im Oberen Kaunertal
Josef Kern
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Geographie
Betreuer*in
Sabine Kraushaar
DOI
10.25365/thesis.72660
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-18443.48029.823761-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Obwohl Bodenerosion in abgelegenen, hochalpinen Landschaften eine große Bedrohung für Bergökosysteme darstellt, ist deren Erforschung eine komplexe, fehleranfällige Aufgabe, die in der Vergangenheit vernachlässigt wurde. Die Photogrammetrische Technik Structure from Motion-MultiViewStereo (SfM-MVS) bietet eine effiziente und kostengünstige Möglichkeit zur Beobachtung abgelegener sowie schwer zugänglicher Gebiete. Neben der Genauigkeit der Methode bei der Messung von kleinskaliger Bodenerosion, wurden deren Praxistauglichkeit im Gletschervorfeld, Verbesserungsmöglichkeiten des Workflows und ein möglicher Zusammenhang zwischen der Höhe der durchschnittlichen Vegetationsbedeckung und Qualität der 3D-Punktwolken untersucht. Dazu wurden im Oberen Kaunertal insgesamt 7 Sites entlang des Sukzessionsgradienten, mit einer Größe von 6 x 3 m, jeweils im Juni und Oktober 2019, mit einem UAV-System sowie mit einer Spiegelreflexkamera aufgenommen und 3D-Punktwolken der Sites mit der SfM-Software Agisoft Metashape berechnet. Mit einem minimalen RMSE aller untersuchten Sites von 0,0137 m reicht die Qualität der 3D-Punktwolken nicht aus, um kleinskalige Erosionsprozesse messen zu können. Durch zusätzlich Verwendung von terrestrischen Bilddaten konnte der RMSE bei 8 von 11 Sites reduziert werden, wobei die Reduzierung des RMSE von 0,0009 m bis 0,0193 m reicht. Obwohl ein Trend zu erkennen ist, konnte nicht nachgewiesen werden, dass zwischen der durchschnittlichen Vegetationsbedeckung der Sites und der Qualität der berechneten 3D-Punktwolken ein Zusammenhang besteht. Während die Qualität der 3D-Punktwolken möglicherweise durch eine Erhöhung der Anzahl an GCPs verbessert werden könnte, muss bei der Ergänzung des UAV-Datensatzes mit terrestrischen Bilddaten sichergestellt werden, dass die terrestrischen Fotos zum annähernd gleichen Zeitpunkt wie die UAV-Fotos aufgenommen werden.
Abstract
(Englisch)
Although soil erosion poses a major threat to mountain ecosystems in remote, high-alpine landscapes, studying it is a complex, error-prone task that has been neglected in the past. The photogrammetric technique Structure from Motion-MultiViewStereo (SfM-MVS) offers an efficient and cost-effective way of observing remote and difficult-to-access areas. In addition to the accuracy of the method when measuring small-scale soil erosion, its practicability in the glacier foreland, possibilities for improving the workflow, and a possible connection between the height of the average vegetation cover and the quality of the 3D-point clouds were examined. For this purpose, a total of 7 sites along the succession gradient, with a size of 6 x 3 m, were recorded in June and October 2019 in the Upper Kaunertal with a UAV system as well as with a reflex camera and 3D-point clouds of the sites were calculated with the SfM-software Agisoft Metashape. With a minimum RMSE of 0.0137 m for all examined sites, the quality of the 3D-point clouds is insufficient to measure small-scale soil erosion processes. With the additional use of terrestrial imagery, the RMSE could be reduced at 8 out of 11 sites, with the reduction in RMSE ranging from 0.0009 m to 0.0193 m. Although a trend can be seen, it could not be proven that there is a correlation between the average vegetation cover of the sites and the quality of the calculated 3D-point clouds. While the quality of the 3D-point clouds could be improved by increasing the number of GCPs, when supplementing the UAV data set with terrestrial imagery, it must be ensured that the terrestrial photos are taken at approximately the same time as the UAV photos.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Bodenerosion kleinskalige Bodenerosionsmessung
Schlagwörter
(Englisch)
SfM small scale soil erosion Structure from Motion-MultiViewStereo
Autor*innen
Josef Kern
Haupttitel (Deutsch)
Kleinskalige digitale Erosionsmessung im Oberen Kaunertal
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
vi, 83 Seiten : Illustrationen
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Sabine Kraushaar
Klassifikation
38 Geowissenschaften > 38.09 Physische Geographie
AC Nummer
AC16685233
Utheses ID
64410
Studienkennzahl
UA | 066 | 855 | |