Neue numerische Methoden zur Bearbeitung und 3D-Interpretation von Geodaten und -modellen in interdisziplinärer Forschung

Doctoral thesis German OPEN
Menzel, Peter (2016)
  • Subject: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät | Faculty of Mathematics and Natural Sciences | Geophysik, numerische Methoden, Geoinformatik, Gravimetrie
    • ddc: ddc:550

In dieser Arbeit wird gezeigt, wie Ansätze und Verfahren aus der Geoinformatik die Prozessierung und Interpretation von Daten in der Geophysik, speziell der Potentialverfahren unterstützen. Im Rahmen des BMBF-Verbundprojekts AIDA wurde für ein Untersuchungsgebiet in Norddeutschland ein 3D Untergrundmodell entwickelt. Hier wird gezeigt, wie die Modellgeometrie für die Schweremodellierung aufbereitet wurde. Anschließend wird ein hier entwickeltes Verfahren zur statistischen Abschätzung unbekannter Verteilungen von Materialparametern im Untergrund abgeleitet und gezeigt, wie oberflächennahe Dichten aus einer vorhandenen Verteilung der spezifischen Widerstände abgeschätzt werden können. Der heutzutage übliche enorm große Datenumfang geophysikalischer Datensätzen erschwert die numerische Verarbeitung oft massiv. Daher wird untersucht, wie Punktdatensätze und triangulierte Modelle so optimiert werden können, dass sie trotz erheblich reduziertem Datenumfang für geophysikalische Anwendungen bei der Modellierung verwendet werden können. Das in dieser Arbeit entwickelte Verfahren „CIDRe“ erlaubt die informationserhaltende Reduzierung der Punktmenge in hochaufgelösten Datensätzen. Auch eine enorm hohe Anzahl von Dreiecken in einem triangulierten Geometriemodell erschwert die Verwendung dieser Geometrie in der 3D Modellierung und bei der Visualisierung. Um die Dreiecksanzahl dieser Modelle zu reduzieren, werden Verfahren vorgestellt, die hoch aufgelöste triangulierte Modelle vereinfachen und dabei deren “Form” weitgehend erhalten. Im letzten Teil der Arbeit wird die Verwendung von 3D Druck für geophysikalische Anwendungen untersucht. Es wird gezeigt, dass mit analogen Repräsentationen von geophysikalischen Ergebnissen ein hoher kommunikativer Mehrwert erzielt werden kann.
Share - Bookmark