了解景观动力学的时空维度

  地球表面会不断变化,从而动态塑造自然景观。诸如气候变化之类的全球现象以及自然或人类起源的短期,局部事件也起着作用。海德堡大学的3D地理空间数据处理(3DGeo)研究小组开发了一种新的分析方法,以帮助我们更好地理解像在沿海或高山景观中观察到的地球表面形成过程。与通常比较地形的两个快照的常规方法不同,海德堡方法可以完全自动且长时间地确定何时何地发生表面变化以及它们代表哪种类型的关联变化。

了解景观动力学的时空维度

  该方法被称为时空分割,是在Bernhard Hoefle博士的指导下开发的,该博士的3DGeo小组位于海德堡大学地理研究所和科学计算跨学科中心(IWR)。“通过观察整个表面历史,我们基于计算机的新方法可提供更灵活的方法。与以前的方法不同,我们不再需要指定要检测的单个变化过程或分析应包括的时间点。”地理信息科学家指出。“相反,将完全自动识别发生类似变化的区域和整个时间段。

  除其他技术外,Hoefle教授的团队还使用地面激光扫描(TLS)来测量山区和沿海地区的景观。它生成景观的三维模型,这些三维模型表示为所谓的3D点云中的数十亿个测量点。“测量系统安装在现场,并在短短几个月内定期捕获地形,从而生成了三维时间序列,”博士Katharina Anders解释说。海德堡大学IWR的Bernhard Hoefle研究小组的学生。这些3-D时间序列之所以特别,是因为它们同时包含了表面变化的时间和空间-人为的4-D-属性,然后可以像在延时视频中一样对其进行查看。

  卡萨琳娜·安德斯(Katharina Anders)表示:“时空分割使我们能够在传统方法检测为单个事件或有时根本检测不到的各种现象之间进行详细区分。” 海德堡地理信息科学家将他们的方法应用于荷兰一段海岸的3D时间序列,该序列是代尔夫特理工大学的科学家在五个月内每小时获取一次。整个观察期的数据分析表明,有2,000多种变化代表了沙子的临时积累或侵蚀,这些变化发生在不同位置,幅度和时间段不同。在这种情况下,由测量系统记录的沙子的动态传输是由风,浪和人的影响的复杂相互作用引起的。因此,

  这些分析的发现为进一步研究特定现象或潜在过程提供了基础。同时,从表面动态演化获得的信息为参数化以及基于计算机的环境模型的适应开辟了新的可能性。卡塔琳娜·安德斯(Katharina Anders)补充说:“因此,我们开发的方法为改善我们对自然景观动态的地理理解做出了总体贡献。”

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