Topographische Indizes
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<strong>Topographische</strong> <strong>Indizes</strong><br />
Modul 211<br />
Inhalt<br />
<strong>Topographische</strong>r Bodenfeuchte Index<br />
Berechung<br />
Bedeutung<br />
Umsetzung im GIS<br />
Weitere <strong>Indizes</strong><br />
Hausaufgabe<br />
1
<strong>Topographische</strong>r Bodenfeuchte Index<br />
Berechnung<br />
⎛ a ⎞<br />
Ti = ln⎜<br />
⎟<br />
⎝ tanα ⎠<br />
Ti = <strong>Topographische</strong>r Bodenfeuchte Index (topographic<br />
wetness index)<br />
a = spezifische Einzugsgebietsfläche<br />
α = lokale Hangneigung<br />
(Beven & Kirkby, 1979, TOPMODEL)<br />
<strong>Topographische</strong>r Bodenfeuchte Index<br />
Bedeutung<br />
Wesentlicher Parameter für hydrologische Modelle mit<br />
dem Topmodel Ansatz.<br />
Parameter zur Vorhersage von Standorteigenschaften<br />
Parameter zur Vorhersage der Bodenverbreitung<br />
⎛ a ⎞<br />
Ti = ln⎜<br />
⎟<br />
⎝ tanα ⎠<br />
2
<strong>Topographische</strong>r Bodenfeuchte Index<br />
Umsetzung im GIS<br />
Benötigte Grids:<br />
Hangneigungsgrid von dem gefüllten Grid<br />
Fließaccumulationsgrid von dem gefüllten Grid<br />
Trigonometrische Funktion Tangens (Gridfunktion tan)<br />
dgm25tan = tan(dgm25slp)<br />
kill dgm25tan<br />
Problem tan Funktion benötigt Radiant nicht Grad<br />
Umrechnung: Radiant = 0.017453292 * Grad<br />
dgm25slprad = dgm25slp * 0.017453292<br />
dgm25tan = tan(dgm25slprad)<br />
<strong>Topographische</strong>r Bodenfeuchte Index<br />
Umsetzung im GIS<br />
vorindex = dgm25accu / dgm25tan<br />
Problem: dgm25tan darf nicht 0 werden<br />
dgm25tan1 = dgm25tan + 0.0000001<br />
kill vorindex<br />
vorindex = dgm25accu / dgm25tan1<br />
⎛ a ⎞<br />
Ti = ln⎜<br />
⎟<br />
⎝ tanα ⎠<br />
3
<strong>Topographische</strong>r Bodenfeuchte Index<br />
Umsetzung im GIS<br />
Logarithmische Gridfunktion ln<br />
Topoindex = ln(vorindex)<br />
Problem: vorindex darf nicht 0 werden<br />
vorindex1 = vorindex + 0.0000001<br />
kill Topoindex<br />
Topoindex = ln(vorindex1)<br />
⎛ a ⎞<br />
Ti = ln⎜<br />
⎟<br />
⎝ tanα ⎠<br />
Weitere topographische <strong>Indizes</strong><br />
Erweiterter topographischer Bodenfeuchte Index:<br />
Berechnung<br />
⎛ a ⎞<br />
Tie = ln⎜<br />
⎟<br />
⎝ T tanα ⎠<br />
Tie = Erweiterter topographischer Bodenfeuchte Index<br />
T = Transmissivität (Maß für die Wasserleitfähigkeit des<br />
Bodenkompartiments)<br />
a = spezifische Einzugsgebietsfläche<br />
α = lokale Hangneigung<br />
4
Weitere topographische <strong>Indizes</strong><br />
Fließkraft Index:<br />
Berechnung<br />
Ω = a * tan( α)<br />
Ω = Fließkraft Index<br />
a = spezifische Einzugsgebietsfläche<br />
α = lokale Hangneigung<br />
Bedeutung für die Beschreibung von<br />
Oberflächenabfluss- und Erosionsprozessen.<br />
Hausaufgabe:<br />
Berechnen Sie in ihrem Einzugsgebiet den<br />
<strong>Topographische</strong>n Bodenfeuchte Index aus dem<br />
Gefüllten DGM. Achten Sie dabei auf die<br />
Problemen mit den Nullstellen<br />
5
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