Georeferenzierung terrestrischer Gegenhangphotographien : auf den Gletschern des Hohen Sonnblicks

• Main Author: Jarausch, Surya
• Format: Master Thesis
• Language: German
• Published: 2016
• Subjects: Georeferenzierung; Georeferenzierung terrestrischer Gegenhangphotographien; Hoher Sonnblick; Goldbergkees; Kleinfleißkees; Gletschermessung; PhotoGeoRef; WSL-Monoplotting Tool; Ablation; Schneelinienerkennung; oblique terrestrial photography; Glacier monitoring; glacier ablation; snowline detection; permafrost
• Online Access: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubbw:1-21389

Rund um die Gletscher des Hohen Sonnblicks (3105m, Hohe Tauern Österreich) wurden in den letzten Jahren mehrere automatisch operierende Kameras installiert welche die Gletscherflächen in einer hohen zeitlichen Auflösung (3 bis 144 Photos/Tag) und geringen laufenden Kosten dokumentieren. Die auf den Aufnahmen enthaltenen Informationen speziell die Verortung der Schneelinien werden in dieser Arbeit mit dem Prozess der Georeferenzierung zugänglich gemacht. Da herkömmliche Georeferenzierungsprogramme bei terrestrischen Gegenhangphotographien, besonders in alpinem Gelände, nicht angewendet werden können, wurde mit eigens für diese Anforderungen entwickelten Programmen (Georeferencing oblique terrestrial photography J. G. Corripio, WSL-Monoplotting Tool C. Bozzini) gearbeitet. Es konnte festgestellt werden, dass nach einem einmaligen aber zeitaufwendigen Kalibrierungsprozess die Georeferenzierung gut funktioniert wenn einige Fehlerquellen schon im Vorfeld beachtet wurden: - Verwendung einer hochauflösenden Kamera - Möglichst stumpfer Winkel zwischen Bildstrahlenbündel und Untersuchungsgebietsebene - Geringe Distanz zwischen Kamera und Untersuchungsgebiet Für die Bewertung der Georeferenzierung wurden Schneelinien aus den Aufnahmen digitalisiert, in Weltkoordinaten übertragen und mit GNSS-tracks (im Feld erhoben) verglichen. Die Abweichungen der Linien liegen zwischen 5.2m (1.4) und 33.9m (21.3). Bei der Flächenanalyse lieferten die besten Auswertungen relative Fehler unter 1%. Je kleiner die Flächen werden und je näher sie an den Rand der Aufnahme rücken (stärkere Verzerrung der Kamera), desto größer werden die Fehler (8-25%). Mögliche Anwendungsbereiche dieser Methode: - Abflussdatenvalidierung - Albedobestimmung - Rückwirkende Schneetiefenberechnung - Rekonstruktion historischer Gletscherstände - Ausaperungs- und Permafrostmonitoring - Automatisierte Schneeerkennung - Modellierung von Schneetransportprozessen In the last years seven automatic cameras have been installed covering the glacial areas of Hohen Sonblick (3105m, Hohe Tauern - Austria). These cameras provide 3-144 photos per day in very high temporal resolution with a minimum expenditure of resources. In this work, the information contained in the photos - especially the localization of the snowlines - is being processed with the method of georeferencing. The use of oblique terrestrial photography especially in alpine terrain is incompatible with the use of most georeferencing programs. As a consequence tools especially developed for this purpose were used (Georeferencing oblique terrestrial photography J. G. Corripio, WSL-Monoplotting Tool C. Bozzini). After a single but time-consuming calibration process, georeferencing provides good data if the following aspects are respected: - Usage of high-quality cameras - Obtuse angle of view from camera to area of interest - Short distance to the area of interest To measure the accuracy of the georeferencing, snowlines of the photos where digitalized and compared with GNSS-tracks (obtained in the field) as reference. Mean errors of 5.2m (1.4) to 33.9m (21.3) were reached. The analysis of the snowfields provided best results with relative errors of less than 1%. However small snowpatches provided bigger errors than big snowpatches (due to the proportion of circumference and area). Furthermore snowpatches (and lines) located more to the border of the analyzed photograph (where the distortion of the camera is stronger) provided bigger errors (8-25%). Possible scope of application for this method: - Stream flow validation - Determination of albedo - Retrospective snow depth modeling - Reconstruction of historic states of the glacier - Ablation and permafrost monitoring - Automatic snowpatch-detection - Modeling of snow-transport processes eingereicht von Surya Jarausch Mit englischer Zusammenfassung Universität für Bodenkultur Wien, Masterarbeit, 2016 (VLID)1935676