Grenzbestimmung bei Überschwemmungsgebieten aus LIDAR-Punkten

Eine wichtige Anwendung im Hinblick auf Wasserressourcen ist die Möglichkeit, Ausdehnungen von Überschwemmungen unterschiedlicher Größe genau einschätzen zu können. Diese Informationen werden für die Risikobewertung zu Versicherungs-, Notfallmanagement- und Planungszwecken benötigt. Als wichtigste Quelle für topografische Daten zur Grenzbestimmung bei Überschwemmungsgebieten hat sich LIDAR herausgestellt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass LIDAR sowohl genau ist als auch kostengünstig.

Überschwemmungsausdehnungen werden in der Regel geschätzt, indem Modelle von Wasserspiegeln und Bodenoberflächen verglichen werden. Wasserspiegelprofile für ein bestimmtes Überschwemmungsereignis (z. B. eine 50-Jahres-Überschwemmung) werden von einem Wasserbauingenieur oder einem Hydrologen mit Werkzeugen wie HEC-GeoRAS erstellt. Jedes Profil gibt die Wasserhöhe eines Flusses an einer bestimmten Stelle wieder. Die Länge jedes Profils ist lang genug, um die größtmögliche Überschwemmungsausdehnung auf jeder Seite des Flusses einzubeziehen. Die Profile werden in angemessenen Abständen entlang des Flusses erzeugt, an denen die Überschwemmung modelliert wird.

Schritte:

1. Jedem Wasserprofil kann einfach ein Z-Wert zugewiesen werden: Die Höhe des Wasserspiegels in der Mitte des Flusses an dieser Stelle. Mit diesen Profilen kann ein Wasserspiegel-TIN erstellt werden. Erstellen Sie mit dem Geoverarbeitungswerkzeug TIN erstellen ein TIN aus den Wasserspiegellinien. Fügen Sie dem TIN die Wasserspiegel als weiche Bruchkanten hinzu.

2. Führen Sie das Geoverarbeitungswerkzeug Oberflächenunterschied unter Verwendung des Wasserspiegel-TINs und eines Bodenoberflächenmodells, das aus LIDAR-Punkten als Eingabe erstellt wurde, aus. Informationen zum Erstellen eines Bodenoberflächen-Datasets finden Sie unter Erstellen von Raster-DEMs und DSMs aus großen LIDAR-Punktsammlungen.

   

Ergebnisse des Oberflächenunterschieds

Die primäre Ausgabe des Werkzeugs Oberflächenunterschied ist eine Polygon-Feature-Class. Jedes Polygon wird entweder als ABOVE, BELOW oder EQUAL klassifiziert, sodass Sie daraus ableiten können, wo der modellierte Wasserspiegel über dem Terrain-Dataset liegt. Diese Gebiete sind mögliche Überschwemmungsgebiete.

Die tatsächlich überfluteten Gebiete stimmen unter Umständen nicht mit allen Polygonen überein, die als ABOVE klassifiziert sind. Dies kann darauf zurückzuführen sein, dass diese Gebiete tatsächlich nicht vom Fluss und seinem Wasser erreicht werden können, z. B. aufgrund dazwischen liegender Erhebungen. Um die ABOVE-Polygone zu ermitteln, die mit dem Fluss verbunden sind, können Sie eine räumliche Auswahl verwenden: Wählen Sie die Polygone aus, die von einer Linie geschnitten werden, die den Fluss darstellt.

Mit dem Werkzeug Oberflächenunterschied können Sie ein Differenz-Raster ausgeben. Die positiven Werte im Dataset stellen Tiefe dar, wobei es sich um weitere wichtige Informationen bei Überschwemmungsstudien handelt. Wenn die Wassertiefe bekannt ist, können genauere Schadenseinschätzungen vorgenommen werden.