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Titelaufnahme

Titel
Modellierung von Schneetransportprozessen im hochalpinen Raum anhand orthorektifizierter terrestrischer Aufnahmen / eingereicht von Benedikt Becsi
Weitere Titel
Modelling snow transport processes in high alpine regions by analysing orthorectified terrestrial photographs
VerfasserBecsi, Benedikt
GutachterKromp-Kolb, Helga ; Formayer, Herbert
Erschienen2014
Umfang86 Bl. : Ill., graph. Darst., Kt.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2014
Anmerkung
Mit engl. Zsfassung
SpracheDeutsch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)hydrologisches Modell, Abflussgeschehen, Schneeschmelzmodell, Regressionsverfahren, Schneeschmelze, Bildklassifizierung, Bildkorrektur, Orthofoto, Schneebedeckungskarten, Schneebedeckungsdauer, georeferenzieren, automatische Kamera
Schlagwörter (EN)hydrological model, discharge, snow melt model, regression analysis, snow melt, image classification, image correction, orthoimage, snow cover maps, snow cover duration, georeferencing, automatic camera
Schlagwörter (GND)Hochgebirge / Schneeschmelze / Schneehöhe / Gelände / Modell
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-10884 Persistent Identifier (URN)
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 Das Werk ist frei verfügbar
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Modellierung von Schneetransportprozessen im hochalpinen Raum anhand orthorektifizierter terrestrischer Aufnahmen [4.94 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Schnee hat einen wichtigen Einfluss auf zahlreiche Funktionen und Prozesse in hochalpinen Ökosystemen, daher ist seine Erfassung und naturnahe beschreibung wichtig. Im Abflussregime alpiner Einzugsgebiete wirkt der Schnee als Wasserspeicher für winterliche Niederschläge, die dann erst während der Schmelzsaison abflusswirksam werden. Diese hinreichend gut abzuschätzen ist für viele Fragestellungen wichtig. Das Schneeschmelzmodul eines an sich bewährten konzeptionellen hydrologischen Modells, welches jedoch die Akkumulation in sehr hohen Gebieten überschätzt, könnte durch die Berücksichtigung von Wind- und Lawinentransportprozesse ergänzt und dadurch verbessert werden. Als erster Schritt zu desem Ziel wurden die Zusammenhänge zwischen Ausaperungsmustern und Geländeparametern in einem Gebiet in den Salzburger Hohen Tauern untersucht. Hochauflösende Aufnahmen einer Webcam auf der Edelweißspitze wurden in orthorektifizierte Schneebedeckungskarten umgerechnet. Der Zusammenhang der Ausaperungsmuster mit den Geländedaten wurden mittels dreier Regressionsverfahren simuliert ordinary least squares, ordinale Regression und einem generalisierten additiven Modell. Die Modelle konnten bis zu 40% der Varianz der Ausaperungsmuster allein anhand der Geländeparameter erklären. Statistisch signifikante Zusammenhänge wurden für beinahe alle Prädiktoren gefunden, obwohl das Rauschen in den Daten aufgrund von Fehlern und Unsicherheiten recht hoch war. Weiters konnte mit einem generalisierten, additiven Modell die Erklärungskraft der linearen Regressionsmodelle verbessert werden. Es zeigte sich, dass nicht-lineare Effekte bei manchen Geländeparametern wesentlich sind. Im Rahmen der Arbeit war es noch nicht möglich, aufbauend auf den Modellergebnissen eine Quantifizierung der Schneeumlagerung vorzunehmen und das hydrologische Modell durch Berücksichtigung von Transportprozessen zu ergänzen. Durch die Analyse jener Stellen, die ein sehr frühes bzw. sehr spätes Ausaperungsdatum aufwiesen, wurden jedoch Grenzwerte in den Geländedaten identifiziert, welche für eine erste Abschätzung der Schneeverteilung verwendet wurden und Ausgangspunkt für weitere Forschungsarbeiten sein könnten.

Zusammenfassung (Englisch)

Snow has many functions and influences numerous processes in high alpine ecosystems, a realistic assessment of snow patterns is therefore improtant. This thesis focuses on its role in the hydrological regime in high alpine catchments. Here seasonal snow cover acts as a reservoir for water accumulated over winter that is discharged during the melting season. The snow melt module of a well established conceptual hydrological model that, however, overpredicts snow accumulation on high altitudes, could be improved by including snow redistribution by wind and gravitational forces. This aim was pursued by analysing the relations between snow melt patterns and terrain parameters such as aspect, slope and curvature in a study area in the Hohe Tauern mountain range. High-resolution terrestrial photographs were obtained from a webcam mounted on the Edelweißspitze and converted into orthorectified snow cover maps. Snow melt patterns were derived from those maps and relations with terrain parameters were modeled with three statistical regression models ordinary least squares, ordinal regression and a generalised additive model. Results showed that the models were able to explain up to 40% of snow melt pattern variance using only terrain parameters as predictors. Statistically significant relationships were found for most independent variables, although uncertainties and errors caused much noise in the data. Furthermore, a generalised additive model was used to improve the explanatory power of the linear regression models, indicating the importance of non-linear effects of certain terrain parameters on snow melt patterns. In the scope of this thesis, it was not possible to use the model results to quantify snow redistribution and to correct the hydrological model for snow transport processes. However, an analysis of regions showing very early melt dates and regions with very long-lasting snow cover was used to identify thresholds in the terrain data and to get a first estimate of snow redistribution that could be the basis for further investigations.