Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

CeBIT 2002 Geoinformatik - Erdmodellierung in Raum und Zeit

25.02.2002


Mit der Entwicklung und Erprobung der informatischen Kerne für geowissenschaftliche Informationssysteme beschäftigt sich die Professur "Mathematische Geologie und Geoinformatik" am Institut für Geologie der TU Bergakademie Freiberg.

Geographische Informationssysteme (GIS) sind das weithin sichtbarste Produkt der Geoinformatik. Populäre aktuelle Anwendungen sind die Darstellung der Abdeckungsgebiete von Mobilfunknetzen, Navigationssysteme in Autos mit einem Global Positioning System, Routenplanung für Speditionen und Logistik-Unternehmen, Katastrophenmanagement von Buschfeuern in Australien. Über das Internet kann der Nutzer in zunehmendem Maße interaktiv auf geographische Informationssysteme zugreifen.

Entstanden sind geographische Informationssysteme aus der Anwendung der Datenverarbeitung in der Geographie; im engeren Sinne könnten sie als kartenbasierte geographische Auskunftssysteme bezeichnet werden. Dabei wird die papierene Karte durch digitale Bildkarten auf Datenträgern oder im Display ersetzt. Bemerkenswert im Zusammenhang mit Geoinformationssystemen ist die Massierung und Kombination von Spitzentechnologien wie Satellitentechnik, hochauflösender Optik, Telematik und modernster Informations- und Kommunikationstechnologie mit engen Bezügen zu Multimedia.

Existierende geographische Informationssysteme verarbeiten Daten mit einem flächenhaften (zwei-dimensionalen) Ortsbezug, also einem zugeordneten Punkt auf der Erdoberfläche oder im erdnahen Raum, die in Form von Karten oder Plänen dargestellt werden können. Für Daten mit einem räumlichen (drei-dimensionalen) Ortsbezug sind sie zunächst ungeeignet, ebenso für dynamische Daten mit einem räumlich-zeitlichen (vier-dimensionalen) Orts- und Zeitbezug. Solche Daten werden bei der systematischen Überwachung (Monitoring) von Prozessen, die sich über, auf oder in der Erde ereignen, erfasst.

Beim Altlastenmonitoring geht es um räumlich-zeitliche Vorgänge der Schadstoffausbreitung. Es kommt darauf an, die Stoffausbreitung unter Berücksichtigung der hydrogeologischen Verhältnisse, der Grundwasserhydraulik und der Grundwasserchemie zu erfassen und langfristig zu prognostizieren, das Monitoring dadurch zielgerichtet zu konzipieren und die dabei gewonnenen Daten wiederum zu erfassen. Dabei ist auch die unvermeidbare Unsicherheit der hydrogeologischen Parameter zu berücksichtigen. Zur Bearbeitung solcher Daten und Prozesse bedarf es der Weiterentwicklung von rein geographischen zu allgemeineren geowissenschaftlichen Informationssystemen.

Dabei kommt der Zeit in einem verallgemeinerten räumlich-zeitlichen Geoinformationssystem (4D GIS) eine dreifache Qualität und Bedeutung zu, nämlich dass sich Geo-Objekte in der Zeit ändern, dass sich das im Informationssysteme repräsentierte Wissen in der Zeit ändert und dass inhaltliche Modelle die Veränderungen von Geo-Objekten in der Zeit beschreiben.

Ein 4D GIS muss dementsprechend in der Lage sein, Zeit mit ihren drei Aspekten in informatischen Modellen zu berücksichtigen. Bereits eine so einfache Abfrage "Steht neben meiner Baustelle ein Haus" kann möglicherweise erst morgen richtig beantwortet werden, wenn dieses neue Haus im 4D GIS erfasst worden ist. Das Geo-Objekt Haus kann als ein (z, t) - extrudiertes Objekt mit unscharfer zeitlicher Erstreckung modelliert werden. Im gegebenen Neubaugebiet ("Geo-Objekte ändern sich in der Zeit") kann diese Anfrage erst nach ("Aktualität") der nächsten Vermessungskampagne ("Wissen ändert sich in der Zeit") mit Sicherheit richtig beantwortet werden. Ein einfaches inhaltliches Modell des Katasterwesens, dass nämlich Bauanträge häufig zu Gebäuden führen ("Modell beschreibt Geo-Objekte in der Zeit"), könnte zumindest vermitteln, dass mit großer Wahrscheinlichkeit ("Unschärfe") ein Haus vorhanden ist oder sein wird, da für das Grundstück seit 2 Jahren ein genehmigter Bauantrag vorliegt.

Eine weitere Anwendung von 4D GIS mit einem großen Potential ist in der Bergbauplanung gegeben. Die räumliche Geometrie eines Bergwerks ändert sich in der Zeit gemäß einem Plan ständig und wird zeitnah, wenn auch nicht synchron erfasst. Der fortschreitende Abbau verursacht Senkungen, die mit Senkungsmodellen und mittels Kontrollmessungen anschließend beobachtet werden können. Für die Modellrechnungen werden die aktuelle Geometrie und Abbauplanung sowie die geologischen und geophysikalischen Senkungsparameter benötigt, die mit fortschreitendem Abbau immer besser bestimmt werden können und durch den Vergleich vohergesagter und beobachteter Senkungen für die Geologie über dem Abbau kalibriert werden können. Die Senkungsmodelle dienen schließlich dazu, den untertägigen Abbau so zu führen, dass Schäden an der Tagesfläche möglichst vermieden werden.

Geoinformatik - Erdmodellierung in Raum und Zeit wird vom 13.3. bis 20.3.2002 auf der CeBIT Hannover 2002 auf dem Gemeinschaftsstand Forschungsland Sachsen in Halle 11, Stand D 27 präsentiert.

Kontakt:
TU Bergakademie Freiberg
Institut für Geologie
Prof. Dr. Helmut Schaeben
Bernhard-von-Cotta-Str. 2
09599 Freiberg
Tel.: 03731/392784
E-Mail: schaeben@geo.tu-freiberg.de

Katrin Apenburg | idw

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht COMPAMED 2017 zeigte neue Fertigungsverfahren für individualisierte Produkte
06.12.2017 | IVAM Fachverband für Mikrotechnik

nachricht Schlanke Motorsteuergeräte schaffen Platz im Schaltschrank erweitert RiLine Compact - Portfolio
30.11.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Was für IT-Manager jetzt wichtig ist

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

30 Baufritz-Läufer beim 25. Erkheimer Nikolaus-Straßenlauf

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungsnachrichten