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 Fraunhofer: What’s next?
16.07.2019 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht GFOS auf der Zukunft Personal Europe: Workforce Management weitergedacht
16.07.2019 | GFOS mbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Bessere Wärmeleitfähigkeit durch geänderte Atomanordnung

Die Anpassung der Wärmeleitfähigkeit von Materialien ist eine aktuelle Herausforderung in den Nanowissenschaften. Forschende der Universität Basel haben mit Kolleginnen und Kollegen aus den Niederlanden und Spanien gezeigt, dass sich allein durch die Anordnung von Atomen in Nanodrähten atomare Vibrationen steuern lassen, welche die Wärmeleitfähigkeit bestimmen. Die Wissenschaftler veröffentlichten die Ergebnisse kürzlich im Fachblatt «Nano Letters».

In der Elektronik- und Computerindustrie werden die Komponenten immer kleiner und leistungsfähiger. Problematisch ist dabei die Wärmeentwicklung, die durch...

Im Focus: Better thermal conductivity by adjusting the arrangement of atoms

Adjusting the thermal conductivity of materials is one of the challenges nanoscience is currently facing. Together with colleagues from the Netherlands and Spain, researchers from the University of Basel have shown that the atomic vibrations that determine heat generation in nanowires can be controlled through the arrangement of atoms alone. The scientists will publish the results shortly in the journal Nano Letters.

In the electronics and computer industry, components are becoming ever smaller and more powerful. However, there are problems with the heat generation. It is...

Im Focus: Nanopartikel mit neuartigen elektronischen Eigenschaften

Forscher der FAU haben Konzept zur Steuerung von Nanopartikeln entwickelt

Die optischen und elektronischen Eigenschaften von Aluminiumoxid-Nanopartikeln, die eigentlich elektronisch inert und optisch inaktiv sind, können gesteuert...

Im Focus: First-ever visualizations of electrical gating effects on electronic structure

Scientists have visualised the electronic structure in a microelectronic device for the first time, opening up opportunities for finely-tuned high performance electronic devices.

Physicists from the University of Warwick and the University of Washington have developed a technique to measure the energy and momentum of electrons in...

Im Focus: Neues Verfahren für den Kampf gegen Viren

Forschende der Fraunhofer-Gesellschaft in Sulzbach und Regensburg arbeiten im Projekt ViroSens gemeinsam mit Industriepartnern an einem neuartigen Analyseverfahren, um die Wirksamkeitsprüfung von Impfstoffen effizienter und kostengünstiger zu machen. Die Methode kombiniert elektrochemische Sensorik und Biotechnologie und ermöglicht erstmals eine komplett automatisierte Analyse des Infektionszustands von Testzellen.

Die Meisten sehen Impfungen als einen Segen der modernen Medizin, da sie vor gefährlichen Viruserkrankungen schützen. Doch bevor es ein Impfstoff in die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Testzone für die KI-gestützte Produktion

18.07.2019 | Veranstaltungen

„World Brain Day“ zum Thema Migräne: individualisierte Therapie statt Schmerzmittelübergebrauch

18.07.2019 | Veranstaltungen

Kosmos-Konferenz: Navigating the Sustainability Transformation in the 21st Century

17.07.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vielfältiger einsetzbare Materialien

19.07.2019 | Biowissenschaften Chemie

Regulation des Wurzelwachstums aus der Ferne

19.07.2019 | Biowissenschaften Chemie

Bessere Wärmeleitfähigkeit durch geänderte Atomanordnung

19.07.2019 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics