Die Eppinger Linien im Laserscan – Beispiele zur Auswertung hochauflösender digitaler Geländemodelle (original) (raw)
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Unter den zahlreichen momentan bekannten Prospektionsmethoden eignen sich nur die Luftbildarchäologie und die Feldbegehung zur systematischen Entdeckung von Fundplätzen. Alle anderen Methoden, allen voran die geophysikalische Prospektion, dienen in erster Linie zur archäologischen Informationsgewinnung an bereits bekannten Fundstellen oder innerhalb kleinerer, abgegrenzter Gebiete (etwa bei der Prospektion zu verbauender Flächen). Während die Feldbegehung als die älteste Prospektionsmethode gilt, wird die Luftbildarchäologie erst seit wenigen Jahrzehnten systematisch in Mitteleuropa angewandt . In den letzten Jahren hat sie vor allem in den landwirtschaftlich intensiv genutzten Gebieten ihr Potenzial eindrucksvoll unter Beweis stellen können (Braasch 1996, 45; Schwarz 2003, 11). Für die archäologische Kulturlandschaftsforschung eignen sich vor allem Waldgebiete, da sich zahlreiche kulturell geprägte Strukturen unter der zum Teil dichten Vegetation ohne Erosion erhalten können. In den bewaldeten Gebieten stoßen die bisher bekannten archäologischen Prospektionsmethoden jedoch an ihre Grenzen. Untertägige Bodendenkmäler können nur durch Zufall -etwa durch umgestürzte Bäume, in deren Wurzeln sich Artefakte verfangen haben -keineswegs aber systematisch erfasst werden. Obertägig erhaltene Befunde sind zwar grundsätzlich vom Boden aus sichtbar und auch aus der Luft als so genannte Schatten-, Flut-oder Schneemerkmale erkennbar; dennoch sind stark verflachte Befunde oder Denkmäler im dichten Unterholz aus der Luft praktisch unsichtbar und auch vom Boden aus, wenn überhaupt, nur durch ein über einen langen Zeitraum hinweg geschultes Auge erfassbar. In erster Linie sind deshalb nur die relativ gut erhaltenen Erdwerke, Grabhügel oder Hohlwege bekannt. Fundplätze in Waldgebieten sind daher in sämtlichen Verbreitungskarten unterrepräsentiert, was eine einschränkende Wirkung auf das Potenzial der Kulturlandschaftsforschung hat. Aus diesem Grund wurde im April 2006 ein Projekt begonnen, das sich mit dem Problem der Prospektion in Waldgebieten auseinandersetzt. Die dabei verwendete Methode bedient sich des flugzeuggetragenen Laserscannings (ALS -Airborne Laser Scanning). Dabei kamen die neuesten Sensoren, so genannte Full-Waveform Airborne Laser Scanner (FWF-ALS) zum Einsatz. In diesem Artikel wollen wir die dabei verwendete Technologie vorstellen und ihre Anwendung in Waldgebieten diskutieren. Als Grundlage dazu dient eine Fallstudie im Bereich einer prähistorisch wie auch mittelalterlich und neuzeitlich überprägten Siedlungskammer im Leithagebirge Ostösterreichs (Abb. 1).
Die Marsch und ehemalige Küste Dithmarschens: Beispiele aus Laserscandaten
Dithmarschen, 2015
Beispielhaft werden Bereiche der stein- bis bronzezeitlichen Strandwallküste sowie der sich danach entwickelnden Marsch vorgestellt, die durch optimierte Filterung der 2006 erhobenen flächendeckenden Laserdaten geringe, im Gelände oft kaum wahrnehmbare Höhenunterschiede verdeutlichen. Sie geben Auskunft über naturräumliche Entwicklungen, aber auch zur Besiedlungs- und Bedeichungsgeschichte. Abgabemanuskript, veröffentlicht in Dithmarschen 2015, Heft 4, 16-22
Visualisierung hochauflösender Digitaler Geländemodelle mit LiVT
2016
Seit einigen Jahren ist eine zunehmende Verfügbarkeit und Bedeutung von Lidar-basierten hochauflösenden Digitalen Geländemodellen (DGM) in der archäologischen Forschung sowie in der Bodendenkmalpflege zu beobachten. Allerdings ist die ,konventionelle‘ Visualisierung derartiger Geländemodelle als schattiertes Reliebild (basierend auf simulierter gerichteter Beleuchtung des DGM) für viele Anwendungen in der Archäologie nicht optimal. Aus diesem Grund wird am Landesamt für Denkmalpflege Baden-Württemberg in Esslingen im Rahmen des von der Europäischen Kommission geförderten multinationalen Projektes ,Archaeolandscapes Europe‘ (www.archaeolandscapes.org) eine Lidar Visualisation Toolbox (LiVT) entwickelt. Im Folgenden sollen sowohl die Grundlagen verschiedener Visualisierungsmethoden als auch die Benutzung der Sotware im Überblick dargestellt werden.
Flugzeuggetragenes Laserscanning im Leithagebirge
Seit wenigen Jahren ist es möglich, mit Hilfe von flugzeuggetragenen Laserscannern Waldgebiete systematisch nach archäologischen Fundplätzen zu durchsuchen. Dabei hat sich die neueste Generation von Laserscannern (sog. Full-Waveform-Sensoren) als äußerst nützlich erwiesen, mit deren Hilfe selbst in dicht bewaldeten Gebieten detaillierte und präzise Geländemodelle vermessen werden können. Im Rahmen eines zweijährigen Projektes konnte nach einer Pilotphase das Leithagebirge, ein etwa 200 km2 großes, zusammenhängendes Waldgebiet, gescannt werden. Das resultierende Geländemodell mit 0,5 m Auflösung zeigt noch nie dagewesene Einblicke in eine historisch über mehrere Jahrtausende gewachsene Kulturlandschaft mit Fluren, Be-stattungsplätzen, Siedlungsräumen, Befestigungen, Wege-netzen und industriellen Anlagen. Somit konnte sich ALS bei der Auffindung von archäologischen Fundplätzen unter Vegetation bewähren und wird sich in naher Zukunft als archäologische Prospektionsmethode etablieren können.
2008
Dieser Beitrag wurde nach Begutachtung durch das Programmkomitee als "reviewed paper" angenommen. Zusammenfassung In den letzten Jahren entwickelte sich das flugzeuggestützte Laserscanning-auch bekannt als Airborne Laser Scanning (ALS)-zu einem Standardverfahren für die topographische Geländeerfassung. Im Bereich von Gewässern liefern gängige ALS-Systeme die Höhe der Wasseroberfläche, die dann im digitalen Geländemodell (DGM) Eingang findet. Für Anwendungen im Bereich der hydraulischen Modellierung ist jedoch nicht die Wasseroberfläche, sondern das Flussbett erforderlich, da ansonsten das Abflussvolumen z.B. bei Überflutungsmodellen über-bzw. unterschätzt wird. Die in diesem Beitrag vorgestellte, neue Methode ist mit OpenSource Software (GRASS GIS) umgesetzt. Dabei wird eine Flusssohle auf Basis von eingemessenen Querprofildaten interpoliert und das so erhaltene digitale Flusssohlenmodell (DFM) in ein hochauflösendes ALS-DGM integriert. Das Verfahren besteht aus sieben neu entwickelten GRASS GIS Modulen, die sich in drei Hauptgruppen aufteilen lassen: (i) Abgrenzung der Wasseroberfläche und Ableitung der Flussmittellinie, (ii) Generierung von Flussquerlinien orthogonal zur Flussachse, aus denen annähernd parallel zur Flussachse verlaufende Längsprofile abgeleitet werden. Zusätzlich werden mittels Objekterkennung Brückenpfeiler in den Originalprofildaten erkannt und entfernt. (iii) Berechnung von 3D-Vermaschungspunkten, Interpolation des DFM sowie Einbettung in das bestehende ALS-DGM. Alle Arbeitsschritte werden nach dem Setzen eines Startpunktes vollautomatisch durchgeführt. Durch diese Methode können zukünftig an jeder beliebigen Stelle des ALS-DGM Profile gezogen werden, die in einer hydraulischen 1D-Modellierung als Eingangsdaten dienen können und somit zur Verbesserung von Hochwassersimulationen beitragen.
Untersuchung der Nutzungsmöglichkeiten von amtlichen Laserscannerdaten für den Wald-Forst-Bereich
The present article outlines the possible use of public Airborne Laserscanning (ALS) data, furnished by the Bavarian Land Survey Administration for the assessment, evaluation and monitoring of FFH areas (Special Areas of Conservation SAC). First of all, the different information levels of importance for a characterization of FFH areas are defined. On the basis of this definition, for each described information level the availability of information out of ALS data is tested. In this context, different methods of information assessment are investigated. FFH areas in the pre-alpine area of Bavaria, offering a maximum of ecological heterogeneity, have been used as test sites. The investigation included topographical structures like inclination of forest stands and the semi-automatic mapping of canyons and ditches. In the process of the assessment of forest structures, special emphasis was laid on the mapping of old-growth trees and gaps as well as on the detection of forest stand types, the percentage of deadwood and habitat trees. Whereas the detection of deadwood and habitat trees proved to be impossible using public ALS data of low point density, the assessment of stand types offered poor results. The use of ALS data for the assessment of topographic and forest structures however proved to be very successful.