TerrainRGB ist eine bestimmte Art, Höheninformationen eines Digitalen Geländemodells effektiv zu speichern. Dabei werden die Höhenwerte auf die Farbkanäle Rot, Grün und Blau verteilt und die Genauigkeit auf eine Nachkommastelle reduziert. Für die meisten Anwendungsfälle genügt diese Information und erlaubt eine effektive Verarbeitung der Höheninformationen für die Visualisierung im GIS oder im Browser. Schaut man sich das so kodierte Geländemodell als Bild an, meint man psychedelische Kunst, wie auf dem Vorschaubild, vor sich zu haben. Was sich genau dahinter verbirgt, wie man ein Geländemodell dafür konvertiert und wie man das Geländemodell dann nutzen kann, möchte ich in diesem Beitrag erklären.
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Reliefdarstellung war hier ja immer wieder mal ein Thema, nachdem ich einige neue Methoden der Reliefdarstellung kennengelernt habe, möchte ich hier mein Wissen kurz zusammenfassen und auf einige sehr interessante QGIS-Plugins hinweisen. Im Wesentlichen dreht es sich dabei um Varianten der Schummerung – also der schattenplastischen Reliefdarstellung. Mac-Nutzer können vieles in der Software Eduard ausprobieren, wo auch eine KI-basierte manuelle Schummerung implementiert ist.
Im Gespräch mit einem Kollegen kam die Frage auf, ob es nicht ein hochauflösenderes Geländemodell als die SRTM-Daten für Sachsen gäbe. Ja klar! Sachsen macht ja bei OpenData mit! Also schickte ich dem Kollegen den Link zur Webseite. Er schrieb zurück zu mir, ob ich nicht die Daten da hätte, da der Download so kompliziert sei:
Das Einsatzgebiet der Höhenlinien für die Reliefdarstellung liegt bei großmaßstäbigen Karten, dabei handelt es sich um eine quantitative Darstellung des Geländes. Das Ergebnis ist nur Vorwissen und Erfahrung wirklich gut zu nutzen. Für eine bessere Verständlichkeit erfolgt oft die Kombination mit einer Schummerung (Schattendarstellung), um einen besseren Reliefeindruck zu erzeugen. Höhenlinien verbinden in einer Karte Punkte gleicher Höhe – eine Schnittlinie zwischen einer gedachten horizontalen Ebene und der Erdoberfläche. Eine Höhenlinie alleine hat nur eine bedingte Aussagekraft. Erst die Kombination einer Vielzahl solcher Schnittlinien liefert eine Grundrissdarstellung von Reliefformen, in der ihre Ausdehnung, die Höhe und die Gestalt des Geländes ablesbar ist. Verstärkt wird dieser Effekt durch die Ansammlungen an Höhenlinien, die dann meist Scharungen bilden. Je enger die Höhenlinien zusammen liegen, desto steiler ist das Gelände.
Im folgenden Beitrag möchte ich einen Einblick in die Erzeugung und Generalisierung von Höhenlinien basierend auf digitalen Geländemodellen geben. Für ästhetisch ansprechende und gut lesbare Höhenlinien empfiehlt es sich, zunächst das Geländemodell etwas zu bearbeiten. Natürlich leidet dafür die Genauigkeit! Aber eine Karte kann nie die Realität abbilden, dieses ist wesentlich komplexer! Eine Karte ist ein vereinfachtes Model, um einen Eindruck von der Landschaft zu geben.
Im Rahmen meiner Arbeit an Webkarten bin ich ein wenig in das Problem der Auswahl von Punkten hineingestolpert und war gezwungen mir die dafür existierenden Lösungen anzusehen. Das Problem: Es gibt viele Städte, Berge, Aussichtspunkte, usw. die man gerne auf einer Karte darstellen möchte. Aber wie wählt man die relevanten Punkte für den Kartennutzer aus? Der absolute Zahlenwert hilft selten weiter, in Sachsen ist eine Stadt mit mehr als 100.000 Einwohner bedeutend, ein Berg über 1.000 Meter, aber was ist das schon in der Relation gesehen? In den Alpen sind 1.000 Meter für einen Berg lächerlich wenig, wie in China eine Stadt mit weniger als einer Million Einwohnern. Man muss also einen Punkt im Kontext seiner „Nachbarn“ betrachten. Ist ein Punkt also gegenüber den Punkten in seiner Umgebung mehr oder weniger wichtig? Die Höhe oder Einwohnerzahl ist da zumindest schon mal ein Kriterium, welches man heranziehen kann um es in Relation zu anderen Punkten zu setzen.
Nach meinem ersten Besuch auf der FOSSGIS 2019 in Dresden, war ich nun 2020 in Freiburg im Breisgau wieder mit dabei. Was das Thema angeht, bin ich der Kartographischen Reliefdarstellung treu geblieben und habe mich den Höhenlinien gewidmet. Zur Generierung von kartographisch besseren Höhenlinien habe ich ein Skript entwickelt und diese auf GitHub veröffentlicht.
Seit neuestem stellt nun endlich das Landesvermessungsamt Sachsen (kurz GeoSN) einige seiner Daten als OpenData zur Verfügung. Damit ergeben sich interessante neue Möglichkeiten die eigene Heimat mit anderen Augen zu sehen. Passender Weise hat kürzlich die Stadt Dresden ihr OpenData-Portal ebenfalls freigeschaltet. Ich möchte hier nun kurz noch einmal nennen, was das GeoSN bereitstellt und wie man das Geländemodell, welches leider in einer nicht sonderlich gängigen Dateiformat als XYZ-Datei abgegeben wird in ein gut nutzbares Geländemodell im GeoTIFF-Format konvertieren kann.
Vor einiger Zeit hatte ich bereits über die Webseite Mapy.cz und deren aufgereiften Tourplanungsfunktionen berichtet. Nun möchte ich noch die verschiedenen Funktionen der App vorstellen und welche Möglichkeiten sich in Verbindung mit der Webseite daraus ergeben. Die App gibt es für Android und iOS, natürlich in Tschechisch, Englisch und Deutsch.
Die durchaus ansprechenden Ergebnisse des letzten Beitrages motivierten mich noch weiter zu basteln um ein noch besseres Resultat zu erzielen. Was fehlte noch? Die linearen Gewässer und die Beschriftung. Eigentlich nicht so schwer, doch wie meistens haben es die Details in sich.
Nach dem ich mich in einem vorangegangenen Beitrag mit der Aufbereitung von Geländemodellen für die Visualisierung beschäftigt habe, ist nun die Landbedeckung (land cover) an der Reihe. Dafür existieren einige freie Datensätze, die hauptsächlich durch die Klassifizierung von Fernerkundungsdaten gewonnen wurden. Ich habe hier die CORINE-Daten von 2012 verwendet, die Europa weit in relativ hoher Auflösung (100 m sowie 250 m) verfügbar sind.