Geomorphometrische Analyse über verschiedene Umgebungen hinweg: Ein GIS-basiertes Vergleichsrahmenwerk für Landoberfläche, Meeresoberfläche und Tiefseebodenmanagement"
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1. Problemstellung
Während GIS-Werkzeuge zur Geländeanalyse (Hangneigung, Krümmung, Konturierung, Cut\/Fill, Sichtfeld) für terrestrische Umgebungen gut etabliert sind, ist ihre direkte Anwendung auf marine Umgebungen – sowohl die dynamische Meeresoberfläche als auch der statische Tiefseeboden – mit konzeptionellen und technischen Fehlinterpretationen behaftet. Forschende und Praktiker übertragen oft Algorithmen und Schwellenwerte vom Land auf das Meer, ohne die Datenknappheit, physikalische Prozesse oder die Rolle der Wassersäule anzupassen. Dieses Projekt zielt darauf ab, systematisch die Unterschiede bei der Verwaltung dieser drei Oberflächen mit identischen GIS-Operationen zu identifizieren, zu quantifizieren und zu modellieren und dabei ein übertragbares methodisches Rahmenwerk zu erstellen.
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2. Forschungsfragen
1. Wie unterscheiden sich die Definitionen und GIS-Berechnungsabläufe für Kontur, Krümmung, Hangneigung, Cut\/Fill und Sichtbarkeit zwischen Land, Meeresoberfläche und Tiefseeboden?
2. Welche quantitativen Auswirkungen haben Datenauflösung, Fehlerfortpflanzung und Referenzflächen (Geoid vs. Ellipsoid vs. Tideniveau) auf jede Analyse?
3. Kann eine einheitliche GIS-Verarbeitungskette entworfen werden, die Parameter dynamisch an jede Umgebung anpasst und dabei dieselben Kernalgorithmen verwendet?
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3. Ziele
Nr. Ziel Entsprechender Aspekt
1 Vergleich der Konturerzeugung und -interpretation: statische Höhe (Land) vs. dynamische Topographie (Meeresoberfläche) vs. Isobathen (Tiefsee). Kontur
2 Bewertung von Krümmungsalgorithmen (Profil-, Plan-, Mittelkrümmung) zur Identifikation von Flusskonvergenz\/divergenz in jeder Umgebung. Krümmung
3 Entwicklung einer einheitlichen Cut\/Fill-Analyse, die zwischen anthropogenen Erdarbeiten (Land), Baggerarbeiten (Meeresboden) und natürlichen sedimentären Prozessen (alle) unterscheidet. Cut\/Fill
4 Quantifizierung von Hangneigungsschwellenäquivalenten: z.B., welcher Tiefseehang (%) entspricht einem "gefährlichen" Landhang für ROV-Navigation? Hangneigung
5 Neudefinition von "Sichtbarkeit" für jede Umgebung: optische Sichtlinie (Land), Radarhorizont (Meeresoberfläche) und akustische Schattenmodellierung (Tiefsee). Sichtbarkei<\/P>
