Newsletter 2 TransMiT-01

TransMiT: Datenerfassung und -analyse zur Erzeugung eines 2D-Oberflächenabflussmodells

Im Umsetzungspilot 4 (UP 4) „Oberflächige (Not-) Wasserwege“ soll ein 2D-Oberflächenabflussmodell als Grundlage für eine Simulation von Auswirkungen von Starkregenereignissen und zur Identifikation von möglichen überflächigen Ableitungen erstellt werden. Dabei soll untersucht werden, welche Einflüsse eine höhere Auflösung des hierfür benötigten digitalen Geländemodells (DGM) und die Berücksichtigung unterschiedlicher Oberflächenrauigkeiten auf die Simulationsergebnisse besitzen.

Zur Erzeugung eines höher aufgelösten DGMs wurden die Gebiete um das Quartier Neustädter Markt und Hildesheimer Hafen (einschließlich des Geländes der Stadtentwässerung Hildesheims) mit Hilfe des IKG-Mobile Mapping-Systems (siehe Abbildung 1, links) nacherfasst. Das dabei erzeugte hoch-aufgelöste 3D-Modell (siehe Beispiel Abbildung 1, rechts) wurde mit dem bereits aus Überflügen existierenden 3D-Gelände-Modell fusioniert. Dadurch wird einerseits eine lückenlose Abdeckung und andererseits im Bereich der Befahrung eine sehr hohe Genauigkeit gewährleistet.

Abbildung 1: Das zur Datenerfassung verwendete Mobile Mapping System (links) und ein Beispiel für eine resultierende Punktwolke im Bereich der Stadtentwässerung Hildesheim (rechts) ©IKG

Die Oberflächenrauigkeitsdaten wurden auf Grundlage der erfassten Punktwolke ermittelt. Dabei wurde ein Verfahren aus dem Bereich des Maschinellen Lernens angewendet, bei dem ein Klassifikationsmodell trainiert wurde, um die drei Oberflächentypen Asphalt, Kopfsteinpflaster und Gras zu unterscheiden. Hierbei wurde eine Klassifizierungsgenauigkeit von 84% erreicht. Das Ergebnis wurde u.a. in einer Karte für die Region Hildesheim aufbereitet (siehe Abbildung 2).

Abbildung 2: Die klassifizierten Oberflächen im Gebiet Neustädter Markt in Hildesheim ©IKG

In einem großtechnischen Versuch, dessen Planungen und Vorbereitungen bereits begonnen haben, sollen die oben beschriebenen und ermittelten Einflüsse auf das Abflussverhalten evaluiert werden. Um die Ergebnisse der verschiedenen Teilaspekte dieses UPs zu präsentieren, wurde eine web-basierte Kartenansicht entwickelt (siehe Abbildung 3). In dieser können die Mobile Mapping-Daten, das erzeugte DGM und die Oberflächenrauigkeiten visualisiert werden.

Abbildung 3: Die web-basierte Kartenansicht ermöglicht das Anzeigen der Teilergebnisse des UPs. ©IKG

Literatur

Xie, W.: Classification of Road Roughness in Mobile Mapping Data. Masterarbeit, IKG, Hannover, 2020.