Abschlussarbeiten 2006

Kurzfassung/Abstract
Für eine Reihe von geowissenschaftlichen Disziplinen ist die Kenntnis eines globalen Geoids mit homogener Genauigkeit von großer Bedeutung. Die Satellitenmission GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) der European Space Agency (ESA), mit geplantem Starttermin 2006, ist der hochgenauen globalen Modellierung des Erdschwerefeldes mittels Satellitengradiometrie gewidmet. Während dieser Mission werden Schwerefeldgradienten mit einer Genauigkeit im mE-Bereich gemessen, woraus das Gravitationsfeld der Erde durch die Parametrisierung des Erdschwerefeldes mittels Reihenentwicklung von sphärischen Kugelfunktionskoeffizienten bestimmt wird. Eine Geoid-Genauigkeit von 1-2 [cm] bzw. ein Schwereanomalienfehler von weniger als 1 [mGal] bei einer räumlichen Auflösung von 100 [km] sollen erreicht werden. Im vorliegenden Design der GOCE - Mission sind die Messungen im Gradiometer Reference Frame (GRF) definiert, welcher von der wahren Flugrichtung des Satelliten (Local Orbit Reference Frame, LORF) abweicht. Ziel der Magisterarbeit ist es, die Auswirkung von Ungenauigkeiten (Fehlern) in der Orientierungsinformation auf die Schwerefeldlösung zu untersuchen. Im Rahmen von Simulationen, welche auf realistischen Daten beruhen, werden einige Szenarien untersucht und Lösungsstrategien erarbeitet. Das Mitschätzen von zusätzlichen Rotationsparametern und von periodischen Anteilen ist das Hauptziel der Magisterarbeit.

Kurzfassung/Abstract
Der Hauptteil der Magisterarbeit lag in der praktischen Entwicklung einer WebGIS Applikation zur Visualisierung von Geodaten. Die Applikation baut auf dem frei verfügbaren Mapserver der Universität von Minnesota auf, sie bietet grundlegende GIS Funktionalitäten wie die Navigation in der Karte, Distanzmessung, Pufferungen und die Abfrage von Daten. Als Datengrundlage können Rasterbilder, Vektordaten von ArcGIS Shapefiles oder einer PostgreSQL/PostGIS Datenbank und OGC konforme Web Map Server als Quellen herangezogen werden. Die Applikation ist in der Lage, Daten mit verschiedenen Projektionssystemen in einem Projekt zu vereinen. Zur vollständigen kartographischen Darstellung der Ergebnisse werden eine Legende, eine Referenzkarte, ein Maßstabsbalken und der absolute Maßstab der dargestellten Karte ausgegeben. Das Gerüst der entwickelten WebGIS Applikation kann für weitere Anwendungen ohne großen Aufwand angepasst werden. Im theoretischen Teil der Arbeit wird ein Überblick über die Grundlagen gegeben, die vor der Umsetzung einer WebGIS Applikation beachtet werden müssen. Es wird die Bedeutung und die Verwendung von Geodaten in standardisierten Geodatendiensten diskutiert und es werden Möglichkeiten der Geodatenvisualisierung im Internet aufgezeigt, wobei auch auf die Bedeutung und Hintergründe der Geoddatengrundlagen eingegangen wird. Eine ausführliche Beschreibung der Funktionalitäten der WebGIS Applikation bildet den Abschluss der Arbeit.

Kurzfassung/Abstract
Kurzfassung Im Laufe des letzten Jahrzehnts hat sich das flugzeuggetragene Laserscanning (ALS) als Standardverfahren zur Erfassung topographischer Daten etabliert. Es liefert aber nicht nur wertvolle Informationen zur Erstellung von Geländemodellen, sondern ermöglicht eine detaillierte dreidimensionale Beschreibung von Objekten. Ziel dieser Dissertation war es, anhand zweier Anwendungsgebiete (Abfluss relevante Landbedeckungsklassifizierung, Ableitung von quantitativen Forstparametern) die Möglichkeiten einer großflächigen Anwendung unter Verwendung von State-of-the-Art ALS Daten sowie Prozessierungsmethoden zu evaluieren und zu diskutieren. Die durchgeführten Untersuchungen wurden anhand eines 128 km2 großen, alpinen Testgebietes im südlichen Vorarlberg durchgeführt, von welchem sowohl ALS Daten aus einer kommerziellen Laserscannbefliegung sowie detaillierte Waldinventurdaten einer lokalen Forstverwaltung zur Verfügung stehen. Im Zuge einer objektorientierten Landbedeckungsklassifizierung konnte der komplementäre Informationsgehalt von ALS Daten (Höheninformationen) und Farb-Infrarot Orthophotos (Spektralinformationen) aufgezeigt werden. Weiters ergaben die Untersuchungen, dass die Einbeziehung der Höheninformation zur Generierung Abfluss relevanter Landbedeckungsklassen zu einer deutlichen Qualitätssteigerung führt. Für die Abschätzung von Waldparametern aus ALS Daten stellt die Höhendifferenz zwischen dem ersten vom Flugzeug aus sichtbaren reflektierenden Objekt und der Geländeoberfläche eine fundamentale Eingangsgröße dar. Aus diesen Höhendifferenzen können beispielsweise Baumhöhen sowie stammflächengewichtete Mittelhöhen (Loreyhöhen) abgeleitetet werden. Um eine qualitative Abschätzung dieser Parameter zu erhalten, wurde zunächst mit Hilfe von ca. 22000 Boden-Kontrollpunkten die Genauigkeit des Geländemodells überprüft. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die erzielten Genauigkeiten (root mean square error) mit zunehmender Geländeneigung sinken. So wurden für schwach geneigte Geländebereiche (Geländeneigung <10°) Genauigkeiten von ca. 10 cm und für Geländebereiche mit einer Geländeneigung von mehr als 60° Fehler von mehr als 50 cm festgestellt. Die Genauigkeiten der abgeleiteten Baumhöhen sowie Loreyhöhen wurden mit Hilfe der terrestrischen Waldinventurdaten überprüft, wobei die Höhen sowohl aus den 3D Punktwolken als auch aus dem interpolierten Differenzmodell (Oberflächenmodell minus Geländemodell) extrahiert wurden. Die aus der 3D Punktwolke beziehungsweise aus dem Differenzenmodell extrahierten Baumhöhen weisen Genauigkeiten von R2 = 0.89 und R2 = 0.79 auf. Die Loreyhöhen konnten aus der 3D Punktwolke mit einem Bestimmtheitsmaß von R2 = 0.87 und aus dem interpolierten Differenzemodell mit R2 = 0.70 abgeschätzt werden. Untersuchungen über die Auswirkung unterschiedlicher ALS Punktdichten auf die abgeleiteten Höhen haben gezeigt, dass sich die flächenbezogenen Loreyhöhen für unterschiedlichste Punktdichten mit vergleichbarer Genauigkeit ermitteln lassen, wohingegen es bei den Baumhöhen mit einer abnehmenden Punktdichte zu einer deutlichen Unterschätzung kommt. Für die Ermittlung des Holzvorrates wurde einerseits ein in Norwegen weit verbreitetes multiplikatives Regressionsmodell getestet und andererseits ein physikalisch basiertes lineares Schätzmodell entwickelt. Unter Verwendung der Waldinventurstichprobendaten als Referenzdaten konnte gezeigt werden, dass sowohl mittels multiplikativen Regressionsmodell als auch mittels linearem Schätzmodell der Holzvorrat mit einem Bestimmtheitsmaß von R² = 0.84 bzw. R² = 0.87 sehr genau ermittelt werden konnte. Untersuchungen hinsichtlich variierender ALS Eigenschaften haben gezeigt, dass sowohl die ALS Punktdichte als auch die Phänologie während der ALS Befliegung auf die erzielbaren Genauigkeiten beider Modelle einen sehr geringen Einfluss haben. Für die Ermittlung des Holzvorrates wurde einerseits ein in Norwegen weit verbreitetes multiplikatives Regressionsmodell getestet und andererseits ein physikalisch basiertes lineares Schätzmodell entwickelt. Unter Verwendung der Waldinventurstichprobendaten als Referenzdaten konnte gezeigt werden, dass sowohl mittels multiplikativen Regressionsmodell als auch mittels linearem Schätzmodell der Holzvorrat mit einem Bestimmtheitsmaß von R² = 0.84 bzw. R² = 0.87 sehr genau ermittelt werden konnte. Untersuchungen hinsichtlich variierender ALS Eigenschaften haben gezeigt, dass sowohl die ALS Punktdichte als auch die Phänologie während der ALS Befliegung auf die erzielbaren Genauigkeiten beider Modelle einen sehr geringen Einfluss haben. Abstract Today, airborne laser scanning (ALS) is the standard method for detailed topographic data acquisition. Due to the technological advances of laser scanners, differential global positioning systems and inertial measurement units, ALS has achieved high economic performance and has reached a status which is interesting not only for topographic mapping activities but also for several other applications. With hydrology as the main driving force extensive ALS flight campaigns have been carried out since the disastrous floods 2002 in Austria and therefore, ALS data are available for large areas today. Therefore, the main aim of this thesis was to investigate and to discuss the large area use of ALS for applied sciences namely for hydrologic and hydraulic applications and for forestry. For distributed hydrologic models and for two-dimensional hydraulic river flood models roughness relevant information such as the height and the spatial distribution of vegetation and buildings is required. Airborne laser scanner data offer these object heights and provide in conjunction with the complementary information of high-resolution colour-infrared orthophotos an excellent data source for land cover mapping. For forestry applications ALS is currently one of the most promising remote sensing techniques for quantitative retrieval of forest parameters. While ALS has reached an operational status for mapping of boreal forests, its large area application over mountainous environments is lacking behind. For this thesis state-of-the-art ALS technology and software packages were used to map canopy heights and to estimate stem volume for a 128 km2 region in the western part of the Austrian Alps. Rather than employing data and methods tuned for a particular task and for a small study area, data and methods which already serve other operational applications were used. For the estimation of stem volume a multiplicative regression model mostly used in Scandinavia was used. Their transferability to the alpine environment was analysed and their performance evaluated. In addition, a more physically-based linear model to estimate stem volume by combining forest inventory data and ALS data was develop. The investigations concerning the use of ALS for hydrologic / hydraulic relevant land cover classifications showed that the complementary informational content of ALS data (e.g. height information) and colour infrared orthophotos (e.g. spectral information) was an excellent data source for object-oriented land cover classifications. As the defined land cover classes can be assigned to surface roughness classes, they can be used as input data for two dimensional hydraulic river flood models. The high quality of topographic and thematic input information leads to a reduction of uncertainties of the model outputs. The validation of the DTM with the ground control points showed that over non-forested terrain DTM errors increased from 10 cm for relatively flat terrain (local slope < 10°) to over 50 cm for local slopes greater than about 60°. The validations of the ALS derived single-tree heights and Lorey's mean heights showed good correlations using both, three dimensional first-echo points (R2 = 0.89 - 0.79) and a grid-based canopy height model (R2 = 0.87 - 0.70). Furthermore, it could be shown that the influence of different ALS point densities on the achievable accuracies of the calculated Lorey's mean heights was negligible. Concerning the stem volume estimation it could be shown that the multiplicative regression model could successfully be used also for the highly structured alpine forests. The achieved coefficient of determination (R2) was 0.84 and the standard deviation of the residuals derived from a cross-validation was 100.0 m3ha-1. Unfortunately, for this pure statistical approach the multiple regression analyses led to different sets of independent variables if ALS data with different properties (e.g. point densities, acquisition times) were used. Therefore, it is recommended that for such ALS data sets separate regression models should be used. This has the disadvantage that for each regression model an adequate reference data set is needed. For ALS data with varying properties, robust and reliable results of high accuracies (e.g. R2 = 0.87, standard deviation of the residuals derived from a cross-validation is 90.0 m3ha-1) could be achieved with the proposed linear approach. Due to the simplicity of this linear model, a physically explicit connection between the stem- and the canopy volume is available. Concluding it can be stated that ALS has now reached the maturity not only for topographic data acquisition but also for operational hydrology and forestry applications within complex alpine environments. Due to the multiple-shift usage of ALS data their manifold operational applications can be realised within acceptable costs in the near future.

Kurzfassung/Abstract
Kurzfassung Das Thema Gefahrenzonenplanung ist durch die Hochwasserereignisse der jüngsten Zeit in den Blickpunkt des öffentlichen und medialen Interesses gerückt. Die Festlegung gesetzlicher Überschwemmungsgrenzen erfolgt dabei auf Basis von numerischen Modellen aus dem Bereich der Hydraulik und der Hydrologie. Die wesentlichste Eingangsgröße für diese Modelle ist die Topographie in Form eines digitalen Geländemodells des Wasserlaufs (DGM-W), bestehend aus Gewässerbett und Flussvorland. Die rasante Entwicklung im Bereich der Sensortechnik ermöglicht eine immer genauere und detailliertere Erfassung der Erdoberfläche und der Flusssohle. Das dabei entstehende Datenvolumen macht einen direkten Einsatz des hochauflösenden DGM-W in den komplexen physikalischen Rechenmodellen unmöglich. Zur Bewältigung der Datenmenge wird in der Praxis zu sehr einfachen Methoden der Datenreduktion gegriffen, bei welchen der wesentliche geometrische Inhalt oft verloren geht. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt daher einerseits auf einer, zunächst möglichst präzisen, Beschreibung der Topographie des Flusslaufes und seiner Umgebung, und andererseits auf einer qualifizierten Reduktion und fachgerechten Aufbereitung der Geometrie. Letztlich besteht das Ziel darin, eine optimale geometrische Datenbasis hinsichtlich Datenanordnung und Datenvolumen für die weiterführende Anwendung in den Modellen der Hydraulik und Hydrologie zu schaffen. Diese einleitenden Gedanken unterstreichen den interdisziplinären Charakter der Arbeit zwischen Geodäsie und Hydrologie bzw.\ Hydraulik. Zu Beginn werden daher die grundlegenden Begriffe und Konzepte der Geländemodellierung, wie auch der numerischen Modellierung in Hydrologie und Hydraulik, vorgestellt. Dem Spezialisten einer Fachrichtung soll dadurch ein Einblick in das jeweils fachfremde Gebiet gegeben werden. Schwerpunktmäßig wird anschließend der Aufbau eines möglichst genauen DGM-W erläutert. Teilaspekte sind dabei die Ableitung der Wasser-Land-Grenze zur Trennung der Vermessungsdaten des Vorlandes und des Gewässerbereiches, die Modellierung der Gewässersohle, der Aufbau eines digitalen Geländemodells der Wasseroberfläche und die Ableitung hydraulisch relevanter Geländekanten. Ein besonderer Schwerpunkt wird dabei auf die Generierung des DGM-W auf Basis der derzeit gebräuchlichsten Erfassungsmethoden - Airborne Laser Scanning sowie Digitale Photogrammetrie für das Vorland und Echolot für das Gewässerbett - gelegt. Darüber hinaus wird auch auf die Problematik der Datenzusammenführung und des Datenmanagements eingegangen. Im zweiten Teil der Arbeit wird zunächst ein allgemeiner Rahmen zur Datenreduktion dichter Geländemodelle vorgestellt. Der grundlegende Ansatz ist dabei, dass, ausgehend von einer initialen Approximation der Fläche, solange zusätzliche Punkte eingefügt werden, bis die geforderte maximale Höhentoleranz eingehalten wird. Die Verfeinerung kann prinzipiell entweder durch Analyse der lokalen Geländekrümmung und -neigung, oder durch adaptive Verdichtung eines Dreiecksnetzes erfolgen. Darauf aufbauend wird anschließend ein Konzept zur fachgerechten Datenaufbereitung von Geometriedaten für die Anwendung in der hydro"-dynamisch"=numerischen (HN-)"-Modellierung präsentiert. Dieses Konzept besteht einerseits in einer differenzierten Datendichte, wobei die für die HN"=Modellierung wichtigen Bereiche entsprechend detaillierter abgebildet sind. Andererseits kommt im Bereich des Gewässerbettes einer an die Fließrichtung angepassten Datenaufbereitung besondere Bedeutung zu. Mittels derart aufbereiteter Geometriedaten werden abschließend konkrete Beispiele hydro"-dynamisch"-numerischer Simulationen durchgeführt und die Ergebnisse kritisch diskutiert. Es stellt sich dabei heraus, dass durch die in dieser Arbeit vorgestellten Ansätze eine detaillierte Berücksichtigung der Geometrie in den numerischen Modellen der Hydraulik und Hydrologie gelingt. Dieses Ergebnis wird als Anstoß für eine weitere vertiefte Zusammenarbeit zwischen Hydrologen, Hydraulikern und Geodäten verstanden. Abstract Due to recent flood events, risk assessment has become a topic of highest public interest. The definition of endangered or vulnerable areas is based on numerical models of the water flow. The most influential input for such models is the topography provided as a digital terrain model of the watercourse (DTM-W). A DTM-W basically consists of the river bed and the inundation area. The rapid development in the area of sensor technology enables an ever more precise and more detailed description of the earth's surface. The higher resolution comes along with an increased amount of data. Thus, a direct use of the DTM-W as the geometric basis for numerical flow models is impossible. To deal with the high amount of data often very simple methods of data reduction are applied, resulting in a poor geometric quality. Thus, the work described in this thesis focuses on the one hand on a precise modeling of the DTM-W comprising all available data and on the other hand on a high quality data reduction and a professional conditioning of the geometry data. The final goal is to achieve a good geometric basis concerning data distribution and an amount of data for the subsequent hydraulic or hydrological modeling. In that sense the thesis has to be regarded as interdisciplinary between the fields of geodesy, hydrology and hydraulics. Therefore the basic terms and concepts of DTM modeling as well as hydrologic and hydraulic modeling are presented first. Subsequently the generation of a precise watercourse DTM is focused on. This involves several aspects like determination of the water-land-boundary, modeling of the river bed, deduction of a digital model of the water surface and modeling of relevant break lines. Emphasis is laid on the process of DTM-W generation on the basis of the currently most commonly used methods for data capturing. These are Airborne Laser Scanning or Digital Photogrammetry for describing the inundation area and echo sounder profiling for acquiring the river bed. Additionally, the relevant aspects concerning data fusion and data management are explained. The second part of the work deals with data reduction and data preparation of dense digital terrain models. Basically a mesh refinement approach is used to densify an initially coarse surface approximation by iteratively inserting additional points until a certain height tolerance is kept. The refinement is either based on the analysis of local curvature and slope measures or an adaptive TIN-densification. Subsequently, concepts for a professional conditioning of geometry data to be applied in Computational Fluid Dynamic (CFD) models are presented. The basic idea is to provide a spatially adaptive data density, where the terrain parts being important for the CFD model are mapped with more details than parts of minor importance. Within the river bed, however, a data distribution aligned to the flow direction matters and is being considered. At the end practical results of CFD models based on different geometry variants are presented and discussed. It will be be shown that a detailed description of the topography can indeed be established in CDF models very well. This result should be the initiation of a deepening collaboration between geodesists and hydrologists.

Kurzfassung/Abstract
Geodätische Weltraumverfahren gestatten heute auf unterschiedlichste Weise, großräumige Massentransporte an der Erdoberfläche zu überwachen. Solche Massenverlagerungen werden z.B. durch Änderungen des Grundwasserspiegels, durch Meeresströmungen, oder auch durch Schwankungen des Meeresspiegels bzw. der Eisbilanz verursacht. Eine der eingesetzten Methoden, als ‚GPS-Inversion’ bekannt, verknüpft oberflächennahe Massenverlagerungen mit geometrischen Deformationen der Erdoberfläche. Eine zentrale Rolle bei der Untersuchung von Auflasteffekten spielen die Modelle des Erdkörpers, speziell die Elastizitätsparameter der Erdkruste und hier insbesondere die gradabhängigen Auflastzahlen (Load Love Numbers, LLNs). Diese LLNs erlauben es, die durch eine oberflächenormale Last hervorgerufenen Deformationen mit Hilfe der Höhe einer den gleichen Druck ausübenden fiktiven Meereswassersäule zu beschreiben. Bei der Ableitung von geometrischen Deformationen kommen der Modellierung der auf die Meeresoberfläche wirkenden Druckvariationen zwischen Oberfläche und Meeresboden (invers-barometrische Approximation), dem Bezugsrahmen einschließlich der Geozentrumsvariation sowie den Erdmodellen Schlüsselpositionen zu.
Die Zielsetzung dieser Arbeit war es eine Methode zu finden, um die mechanischen Eigenschaften der Erde und insbesondere die positionsabhängigen LLNs unabhängig zu überprüfen. Um diese LLNs direkt zu bestimmen, müssten die Auflasten sowie die geometrische Deformation (z.B. aus Koordinatenänderungen weltweit verteilter GNSS- und VLBI Referenzstationen) bekannt sein. Dies ist zwar derzeit noch nicht mit ausreichender Genauigkeit der Fall, jedoch erlauben aktuelle Satelliten-Schwerefeldmissionen (CHAMP, GRACE) zeitliche Auflaständerungen abzuleiten. Es besteht allerdings eine direkte Korrespondenz der Quotienten von radialer und lateraler spektraler Deformation zu den Verhältnissen der radialen und lateralen LLNs. Deshalb wurde die jährliche und halbjährliche geometrische Deformation (vom SOPAC = Scripps and Orbit Permanent Array Centre bereitgestellt) verwendet, um zumindest diese Quotienten zu schätzen. Die errechneten Quotienten weisen jedoch einerseits eine azimutale Abhängigkeit auf und stehen zudem zahlenmäßig im klaren Widerspruch zu den aus Erdmodellen errechneten theoretischen Werten. Das deutet darauf hin, dass die aus GPS-Messungen abgeleiteten spektralen Deformationskoeffizienten derzeit nicht zur Ableitung der ‚gleichwertigen Meeressäule’ benutzt werden sollten.
Diese Arbeit beschreibt umfassend alle bekannten Auflasteffekte auf Stationskoordinaten. In Zukunft werden die sich ergänzenden Beobachtungsverfahren als auch eine ausreichende Redundanz der Messserien eine gegenseitige Überprüfung von geometrischen Deformationen, Auflastvariationen und Geoidundulationsänderungen ermöglichen, als auch systemimmanente Unterschiede der Raumverfahren aufdecken.

Kurzfassung/Abstract
Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines automatisierten Ablaufs einer objektorientierten Gebäudedetektion aus Laserscannerdaten und multispektralen Bildern. Das flugzeuggetragene Laserscanning entwickelte sich in den letzten Jahren zu einer nicht mehrwegzudenkenden Datenquelle zur Erfassung der Topografie und in Folge zur Erstellung hochauflösender Gelände- und Oberflächenmodelle. Aufgrund der inzwischen stark gestiegenen Punktdichte von Laserscannerdaten haben sich neben diesen „Standardanwendungen“ eine Vielzahl weiterer Anwendungsgebiete, darunter die Gebäudedetektion und die Erstellung von 3DGebäudemodellen, aufgetan. Insbesondere wegen der immer höher gewordenen räumlichen Auflösung der Bilddaten (hoher Detaillierungsgrad, hohe spektrale Varianz, etc.) gewinnen Methoden der Bildsegmentierung in der Bildanalyse mehr und mehr an Bedeutung: Bildobjekte in Fernerkundungsdaten erscheinen oft relativ homogen und können durch adäquate Segmentierungsverfahren gut abgegrenzt und dargestellt werden. Damit reduziert sich die Anzahl der zu klassifizierenden Elemente enorm. Der objektorientierte Ansatz zur Gebäudedetektion besteht aus den Teilschritten Segmentierung und Klassifikation. Die bei der Segmentierung erzeugten Pixelgruppen (Segmente) werden mit Hilfe auszuwählender Objektmerkmale innerhalb eines zu erstellenden Regelwerks den einzelnen Klassen zugewiesen. Zusätzlich zu diesen Merkmalen lassen sich räumliche und semantische Beziehungen zwischen den Segmenten oder Objektgeometrien zur Klassifikation einsetzen. Die Ergebnisse der Gebäudedetektion zeigen, dass mit den entwickelten Algorithmen Gebäude zufrieden stellend erkannt und klassifiziert werden können. Die durchgeführte Validierung bestätigt dies.

Kurzfassung/Abstract
Kurzfassung Die Diplomarbeit beschreibt die Erstellung des GISinTIMES Moduls für die Visualisierung und Analyse von energiespezifischen und hydrologischen Informationen. Dieses Modul wurde in Zusammenarbeit mit dem Auftraggeber Pöyry Energy GmbH entwickelt. Für den Auftraggeber war es wichtig nicht nur attributive Information der Kunden zu repräsentieren, sondern mittels des GISinTIMES Moduls auch räumliche Information visuell darstellen zu können. In diesem Projekt wurde zu Beginn ein OGC (Open Geospatial Consortium) konformes Datenmodell zur Ablage von räumlichen Daten erstellt. Die Daten mit Raumbezug werden in der räumlichen GISinTIMES Datenbank gespeichert und verwaltet und die attributive Information wird in der TIMES Datenbank verwaltet (Time-Series Management System). TIMES ist ein modular aufgebautes Zeitreihenmanagementsystem, das für den Energiesektor erstellt wurde. Für die Visualisierung und Analyse der räumlichen Daten wurde das GISinTIMES Modul entwickelt. Dieses Modul liest die räumlichen Daten aus der GISinTIMES Datenbank und die attributiven Daten aus der TIMES Datenbank aus und stellt die Information in einer digitalen Karte dar. Das entwickelte GISinTIMES Modul bietet Benutzern die Möglichkeit relationale- sowie räumliche- und zeitliche Datenbankabfragen durchzuführen. Zusätzliche werden Digitalisierungstools für die Erstellung neuer räumlicher Objekte zur Verfügung gestellt. Der entwickelte Prototyp wurde im letzten Schritt in das Bit@Energy.DSS (Decision Support System) integriert. Dieses System wurde von den IT-Fachleuten der Firma Pöyry Energy GmbH entwickelt und bietet Methoden zur Findung von Entscheidungen hinsichtlich der Analyse von hydrologischen und energiespezifischen Informationen an. Das Resultat ist eine modular aufgebautes ActiveX Steuerelement, das in das Bit@Energy.DSS integriert wurde und die Visualisierung und Analyse von energiespezifischen und hydrologischen Informationen ermöglicht. Abstract This thesis describes the development of the GISinTIMES module, which allows to visualize and to analyse hydrological information concerning the energy usage. In the course of diploma thesis the project was worked out in cooperation with the Pöyry Energy GmbH, a successful Engineering and Consulting Company in the area of energy industry. The client was interested in the integration and representation of spatial data from their customers. At the beginning of this project an OGC (Open Geospatial Consortium) conform GIS (Geographic Information System) data model to store and manage spatial data was build. Spatial data are stored in the GISinTIMES database and the attributive information is stored in the TIMES database (Time_Series Management System). TIMES is a time series  management system, which was developed for the energy sector. The next step was to produce an Add-On Development of a Geographic Information System. This tool allows visualizing the graphical objects onto a digital map.  Furthermore, this Add-On Development supports relational, temporal and spatial analysis of hydrological information. Additional it is possible to digitize new spatial  object like points, polylines and polygons and save them into the spatial database. Last but not least the developed GISinTIMES control was integrated into the Bit@Energy.DSS (Decision Support System). This decision support system was designed by the IT experts of the Pöyry Energy GmbH and offers a method for supporting decisions in the energy sector. The result of the project is a prototype, a Geographic Information System, which allows visualizing hydrological information concerning the energy usage. The prototype contains an OGC conform spatial database including a connection to the TIMES database. Lastly the prototype allows setting up relational, temporal and spatial queries to get spatial information directly form the database about the customers.

Kurzfassung/Abstract
Neben vielen anderen Bereichen findet die Freie Stationierung auch in der Tunnelvermessung (im Speziellen bei Verformungsmessungen) häufig Verwendung. Dabei entstehen große Datenmengen, welche mittels einer Software ausgewertet und anschließend anhand manueller Durchsicht von einem Experten nach deren Qualität beurteilt werden müssen. Da Letzteres einen erheblichen Zeitaufwand mit sich bringt, soll der Experte bei diesem Vorgang mit Hilfe eines Wissensbasierten Systems automatisiert unterstützt werden. Hierdurch soll eine signifikante Steigerung der Wirtschaftlichkeit erzielt werden.
In der vorliegenden Arbeit wird die Entwicklung eines Prototyps eines „Wissensbasierten Systems zu Qualitätskontrolle tachymetrischer Auswertungen“ beschrieben. Ziel ist es, mit dessen Hilfe den Experten bei routinemäßigen Qualitätskontrollen von ausgewerteten Messdaten zu entlasten. Das für die Systemimplementierung benötigte Wissen wurde im Rahmen einer Wissensakquisitionsphase in Form von methodischen Befragungen diverser Experten erarbeitet.
Für die Realisierung des Prototyps wurde das Expertensystem-Tool CLIPS als Entwicklungsumgebung verwendet. Anhand dieser Software ist es möglich, das zuvor akquirierte Wissen in Form von Fakten, Regeln und Funktionen in das System zu implementieren. Resultat dieser Arbeit ist ein Prototyp, welcher ausgewertete Beobachtungsdaten auf verschiedene Kriterien wie z.B. Punktlagegenauigkeit des Standpunktes, Verteilung und Sichtbarkeit der Anschlusspunkte, Koordinatenqualität der Anschlusspunkte, etc. hin untersucht und bewertet. Die Bewertungsergebnisse werden in Form eines Ergebnisprotokolls dem Nutzer zugänglich gemacht (Schnittstelle System-Nutzer).

Kurzfassung/Abstract
Kurzfassung Diese Diplomarbeit wird ein Projekt namens go.hiking.live vorstellen. Dieses Projekt ist eine Weiterentwicklung des Projektes go.hiking welches unter mithilfe des Autors während dessen Berufspraktikum umgesetzt wurde. Go.hiking.live dient als mobiles Informationssystem für Wanderer, Wegerhalter und Bergretter. Diese sollen an einem mit einem GPS-Empfänger ausgestattetem PDA Informationen über Wanderwege abrufen und eingeben können. Zu diesem Zweck greift der PDA über das Internet auf die go.hiking.live Datenbank zu, in welcher solche Informationen abgelegt werden. Für diese Diplomarbeit wurde ein detailliertes Konzept ausgearbeitet, welches beschreibt welche Voraussetzungen der PDA und die anderen Komponenten des Systems erfüllen müssen. Weiters wird beschreiben wie die Datenbank auszusehen hat um eine gänzliche OGC-Konformität zu gewährleisten. Diese OGC-Konformität dient dazu, Daten von anderen Servern in go.hiking.live einbinden zu können und Daten von go.hiking.live anderen Servern zur Verfügung zu stellen. Auch die Funktionen und Anforderungen des Webservers und des Mapservers werden beschrieben. Dem Leser werden darüber hinaus Grundlagen der mobilen Positionsbestimmung und der mobilen Datenübertragung vermittelt. In weiterer Folge wird darauf eingegangen wie die Umsetzung des Konzeptes unter der Berücksichtigung gängiger User Interface Design Kriterien aussehen könnte. Abstract This diploma thesis introduces the project go.hiking.live. This project is a further development of the project go.hiking which the author of this thesis contributed to during his internship. Go.hiking.live is a mobile information system for hikers and climbers, hiking path maintainers and mountain rescue services. These users should be able to store and retrieve information on hiking trails via a PDA with integrated GPS receiver. The PDA accesses the go.hiking.live database via the internet to retrieve information. In the diploma thesis a detailed concept of go.hiking.live is presented. It describes which technical requirements must be met by the PDA and other components of the system. Furthermore the requirements on the database are defined. The database will be OGC compliant to enable data exchange with external servers more easily. Details about the functions and the needs on web server and the map server are explained. Basic information on mobile data transfer technologies and location determination methods are provided. Taking in consideration current user interface design criteria, additionally suggestions on a possible concept of go.hiking.live are presented.

Kurzfassung/Abstract
Terrestrisches Laserscanning ist noch eine sehr junge Technologie, die sich in den letzten Jahren neben der Photogrammetrie zur Aufnahme von Objekten im Nahbereich etabliert hat. Beide Methoden haben unterschiedliche Vor- und Nachteile. Werden beide Systeme zu einem einzigen zusammengefasst, entsteht ein sehr leistungsfähiges Vermessungssystem, das die Vorteile beider Messmethoden vereint und die Nachteile des jeweils anderen kompensiert. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden derartige hybride Messsysteme der Firma Riegl (LMS-Z420i+Canon EOS-1Ds bzw. LMS-Z420i+Nikon D 70) untersucht. Laserscanning ist ein aktives Messsystem, d.h. das System sorgt selbst für die Beleuchtung und ist nicht auf natürliche Beleuchtung angewiesen. Man erhält direkt dreidimensionale Koordinaten und muss nicht darauf achten, dass jeder Neupunkt von zumindest zwei Standpunkten aus sichtbar ist, wie dies bei der photogrammetrischen Punktbestimmung erforderlich ist. Die fehlende Farbinformation und die im Bereich von Ecken und Kanten felerhafte Distanzmessung werden durch die Vorteile der Photogrammetrie - hohe Auflösung und exakte Erfassung von Farbe, Textur und Kanten - wettgemacht.
Die gemeinsame Verarbeitung der geometrischen Daten des Laserscanners und der Bildinformationen der digitalen Kamera verlangen eine exakte Kalibrierung der Kamera relativ zum Scanner. In dieser Arbeit wird untersucht, wie stabil diese Kalibrierung ist. Der Ablauf der Messungen wird beschrieben und die Ergebnisse werden analysiert. Die für die Datenerfassung und -verarbeitung verwendeten Programme RiScanPro der Firma Riegl und Orpheus vom Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung der TU Wien werden vorgestellt.
Den Abschluss der Arbeit bildet eine Zusammenfassung der gewonnenen Erkenntnisse und eine Empfehlung für praktische Anwendungen.

Kurzfassung/Abstract
Kurzfassung Zielsetzung: Die Diplomarbeit „The Change and Prediction of Soil Erosion – An Approach for the Loess Plateau in the Province of Shaanxi, P.R. China“ beschreibt die Anwendung der Universal Soil Loss Equation basierend auf analogen thematischen Karten und einem daraus generierten Höhenmodel. Weiters ermittelt diese Studie, ob der gewählte Lösungsweg ausreicht, um ein repräsentatives Modell für die Evaluierung von Bodenerosion und darauf aufbauend ein Simulationsmodel für die Vorhersage von Bodenerosion und Desertifikation zu liefern. Methodik: Die Universal Soil Loss Equation für den Gebrauch in den USA entwickelt. Die relevanten Parameter zur Analyse des Erosionsumfanges sind die Regenerosivität, die Bodenerosivität, die Hanglänge, die Hangneigung, der Vegetationstyp und die Landnutzung. Diese werden spezifisch an das Testgebiet dieser Studie, dem Niche Gou Graben, angepasst. Dieser Graben liegt im Landkreis Chun Hua, einem Teil der chinesischen Provinz Shaanxi auf dem chinesischen Löss Plateau und ist repräsentativ für den südlichen Teil des chinesischen Hochlandes. Nachdem die Parameter angepasst wurden, konnten diese basierend auf analogen thematischen Karten (Landnutzung und Bodentypen), Klimadaten und einem aus topographischen Karten erstellten Trinagulären Irregulären Netzwerk (TIN) abgeleitet und berechnet werden. Resultate: Als Resultat dieser Studie konnte der Umfang der Bodenerosion für diese Jahre errechnet und in thematischen Karten visualisiert werden. Diese zeigen nicht nur, wo wie viel Erosion, die durch Wasser verursacht wurde, stattgefunden hat, sie dienen auch zum Herausfiltern von Risikogebieten, die ein hohes Angriffspotential für Bodenerosion bieten. Schließlich wurde der Workflow zur automatisierten Berechnung des USLE in Form einer ArcGIS 9.0 Toolbox implementiert. Diese kann nun auf andere Gebiete des chinesischen Löss Plateaus angewendet werden, um dort die potentielle Bodenerosion zu berechnen. Schlussfolgerung: Es wurde herausgefunden, dass neben dem porösen Lössboden speziell Gebiete mit überdurchschnittlicher Hangneigung und/oder mit unsachgemäßem Anbau von landwirtschaftlichen Produkten die Hauptursachen für das Auftreten von starker Bodenerosion sind. Generell konnte aber eine leichte Verbesserung der Situation zwischen den Jahren 1977 und 2003 festgestellt werden. Gründe dafür sind der vermehrte Einsatz von Terrassen als landwirtschaftliche Anbaufläche sowie die intensivierte Bepflanzung von stark abfallenden Hängen. Abstract Zielsetzung: The diploma thesis „The Change and Prediction of Soil Erosion – An Approach for the Loess Plateau in the Province of Shaanxi, P.R. China“ has the goal to evaluate if the Universal Soil Loss Equation (USLE) applied using analog thematic maps and a Digital Elevation Model (DEM) is sufficient to generate a model to map and predict the influences on the environment caused by soil erosion and desertification. Methodik: The basic methodology was the USLE that was usually designed for the application in the United States of America by Wishmeier and Smith, 1978. Its factors rainfall erosivity, soil erodibility, slope length, slope steepness, plantation and management as well as conservation practice were adapted to the test area, the Niche Gou Catchment in Chun Hua County. This ditch is situated on the Chinese Loess Plateau in Shaanxi Province, P.R. China. Afterwards the parameters of the USLE were evaluated individually and merged in order to calculate the amount of soil loss. In order to derive all necessary factors for the soil shipment calculation, a Triangular Irregular Network (TIN) was generated out of an analog contour map. Furthermore, analog thematic maps and climate data completed the source of information for the implementation of the project. Resultate: The result of the project was a calculation of the amount of soil erosion over the corresponding years. This result was visualized by thematic maps that were also utilized to filter out risk areas, which offer a high potential for soil erosion. Furthermore, the work flow for calculating the USLE was generalized and automatized by integrating it into an ArcGIS 9.0 Toolbox that can be applied on further areas of the Chinese Loess Plateau. Schlussfolgerung: The results of this study show that soil erosion is an evident problem at the Niche Gou Catchment, because such high soil loss leads to desertification and the reduction of cultivatable land.  Although measures against the desertification have been taken, the situation has not significantly improved since 1977. Generally, the study resulted in a verified approach to map the change of soil erosion using low quality data of the generic environment of the Chinese Loess Plateau in Shaanxi Province.

Kurzfassung/Abstract
Kurzfassung Zielsetzung: Die Anzahl und Heftigkeit von Naturkatastrophen ist in den letzten Jahren kontinuierlich angestiegen. Die Fähigkeit von Einsatzkräften, nicht nur auf eine Katastrophe zu reagieren, sondern den Ablauf der Rettungsmaßnahmen zu leiten und zu steuern, ist nur durch die unmittelbare Verfügbarkeit von einsatzrelevanten Daten für die Einsatzkräfte vor Ort möglich, weshalb auch die Anerkennung der Einsatzmöglichkeiten von geographischen Informationssystemen in diesem Bereich wächst. Das Thema der Diplomarbeit behandelt die Erstellung eines Konzepts und die daraus folgende Ableitung eines Prototyps für ein webbasiertes Katastrophenmanagementsystem im Bereich der Reaktion auf Katastrophen. Methodik: Als Grundlage wird der aktuelle Stand im Bereich GIS-basierter Katastrophenmanagementsysteme anhand der Phasen des Katastrophenmanagements erörtert. Anhand von Gesprächen mit potentiellen Anwendern werden allgemeine und funktionale Anforderungen an ein integriertes Katastrophenmanagementsystem, sowie Anforderungen an ein Lageführungssystem abgeleitet, die zum Aufbau eines webbasierten Prototyps eingesetzt werden. Der Prototyp setzt sich aus einer Desktopkomponente, einer Webkomponente und einem Einsatzleitsystem zusammen. Zur Umsetzung werden Software-Produkte von Intergraph eingesetzt. Die definierten Anforderungen werden dabei mit den schon vorhandenen Funktionalitäten verglichen, sodass die notwendigen Erweiterungen festgestellt und umgesetzt werden können. Schlussfolgerung: Der Abschluss bildet die Evaluierung des Prototyps durch den Vergleich der herkömmlichen Lageführung mit den Möglichkeiten, die ein webbasiertes System bietet, sowie eine Zusammenfassung des Projektablaufs mit Ausblick auf die Umsetzung von weiteren Schritten. Abstract Zielsetzung: In the last years a rising amount and intensity of natural disasters was observed. The ability of agencies to manage a disaster rather than just react to it depends on the immediate availability and flow of geographic information to the responders in the field. Hence, the recognition of the ability of geographic information systems for disaster management is growing. Methodik: This thesis covers the development of a concept and the implementation of a prototype for a web based disaster management system to respond to disasters. The state of the art in the field of GIS based disaster management systems associated with the disaster management cycle is discussed. To investigate on general and functional requirements of an integrated disaster management system, interviews with potential users are held. The requirements are used to develop and implement a web based prototype. Basic components of the prototype cover a desktop GIS, a web application and a system for computer aided dispatch, which are provided by Intergraph products. The defined requirements are compared with the existing functionalities to describe and implement necessary enhancements. Schlussfolgerung: The evaluation of the prototype is carried out by comparing a disaster management workflow carried out with analogous, man-made maps, with one that is carried out using the web based disaster management system. A summary and an outlook to future work conclude the paper.

Kurzfassung/Abstract
Zielsetzung:
Als Mapserver wird für diese Diplomarbeit der UMN Mapserver in der Version 4.1 verwendet. Dieser kann als Outputformat die 2d Vektorgraphik SVG generieren. Das SVG kann mittels Web Map Service (WMS) von einem Client von einem Server angefordert werden. Der UMN MapServer kann keine Raster Daten als SVG darstellen, also müssen diese im PNG oder JPEG Format angefordert werden. Die verwendeten Daten, ArcAustria, Teleatlas sowie Daten zu Laufveranstaltungen liegen im Shape-Format vor. Die zu Laufveranstaltungen gehörenden Daten werden in eine PostgreSQL Datenbank gespielt, auf die der UMN MapServer zugreifen kann. In einem Mapfile werden die Daten in Hinsicht auf ihr Referenzsystem, ihre Farben, Symbole und Datenquelle beschrieben. Die Daten und das Mapfile werden auf einen Webserver im Technikum Kärnten gespeichert und sind somit über das WEB als WMS verfügbar. Mit Anfragen an den Server kann der User Information über die vorhandenen Daten oder Karten erlangen. Die vom Server an den Client geschickte Graphik kann dann in eine Applikation eingebaut werden.
Methodik:
In dieser Diplomarbeit werden die zentrale Datenhaltung mit der Client – Server Architektur und einem Mapserver kombiniert (Abb. 3-1). Auf einem Webserver werden räumliche Daten gespeichert. Zusätzlich wird ein Programm, ein so genannter Mapserver, der Karten geniert, auf dem Server installiert. Mit einem http (Hyper Text Transfer Protokoll) Request kann von einem PC aus vom Server eine Karte angefordert werden. Der PC, der die Karte anfordert, kann über ein lokales Netzwerk oder über das Internet die Anfrage stellen.
Resultate:
Am Webserver „geoweb02“ des Technikum Kärnten wird der UMN MapServer installiert, mit dem mittels WMS Karten oder Graphiken generiert werden können. Die Daten, die zu einer Laufveranstaltung, gehören werden in eine PostgreSQL Datenbank gespielt. Es wird ein Mapfile geschrieben, in dem alle vorhandenen Daten beschrieben werden. Der User erhält auf Anfragen an den Server genauere Information zu den Daten oder eine Karte, die die angeforderten Features enthält. Der Mapserver greift bei einer Anfrage auf das in dieser Diplomarbeit geschriebene Mapfile zu, interpretiert es und schickt die gewünschte Antwort an den Client zurück.
Die erzeugten Karten können in unterschiedlichen Formaten und Koordinatensystemen angefordert werden. Sie werden als AddOn in die Tracking Engine des Studienganges Geoinformation eingebaut.

Kurzfassung/Abstract
Viele der täglichen Vermessungsaufgaben erfordern Genauigkeiten, wo der Einfluss des Messzubehörs vernachlässigbare Auswirkungen hat. Für Vermessungen mit höchsten Genauigkeitsanforderungen sind diese Einflüsse aber durchaus von Interesse. Die vorliegende Arbeit hat nun zum Ziel, Stative und Dreifüße bzw. deren Genauigkeiten zu analysieren. Bei der Definition von Genauigkeitsparametern und dazugehörigen Grenzwerten für das erwähnte Zubehör wird einerseits auf standardisierte Verfahren aus ISO-Normen zurückgegriffen, andererseits werden, insbesondere bei der Untersuchung der horizontalen Verdrehsteifigkeit, neue Verfahren entwickelt und eingesetzt. Dadurch wird eine breitere Wissensbasis für die Qualifizierung von Stativen und Dreifüßen geschaffen. Der Arbeit wird ein theoretisches Modell vorangestellt, das im konkreten Fall die Auswirkungen von vertikalen Belastungen simuliert und über Materialkenngrößen und die Abmessungen des Stativs einen Konnex zur vertikalen Verformung herstellt. Im experimentellen Teil werden die Höhenstabilität, die horizontale Drift und die Verdrehsteifigkeit untersucht. Zur Untersuchung der Höhenstabilität wurde aus Gründen der Automatisierbarkeit und Messgenauigkeit das Digitalnivellier Leica DNA03 augewählt. Zur Bestimmung der horizontalen Verdrehsteifigkeit sowie zur Bestimmung der horizontalen Drift wurde ein elektronischer Kollimator eingesetzt der einen automatischen Datenfluss gewährleistet. Über die Befestigung zweier Spiegel am Untersuchungsobjekt (Stativ, Dreifuß) konnten mit dem Prinzip der Autokollimation die auftretenden horizontalen Verformungen gemessen werden. Die Beobachtungsfrequenz von 16 Hz ermöglichte eine sehr gute Detektionsmöglichkeit von dynamischen Verformungen, sodass umfassende Kenntnisse der Verformungen während der Bewegungen motorisierter Tachymeter gewonnen werden konnten. Die Genauigkeit des Dreifuß spielt ebenfalls eine nicht zu vernachlässigende Rolle bei hochgenauen Vermessungen. Von zwei verschiedenen Modellen wurden Stichproben genommen und die Hysterese bestimmt. Diese Werte gelten folglich als Genauigkeitsmaß für Dreifüße. Abschließend sind alle Testergebnisse und die jeweiligen Kombinationen Instrument/Dreifuß/Stativ als eine Art ”Empfehlungskatalog” tabellarisch zusammengefasst worden.

Kurzfassung/Abstract
Heute eingesetzte Fußgängernavigationssysteme beruhen größtenteils auf Autonavigationssystemen. Die unterschiedlichen Bedürfnisse von Autofahrern und Fußgängern sind teilweise offensichtlich. Aus diesem Grunde scheinen Untersuchungen gerechtfertigt, deren Ergebnisse zu einer Optimierung von Fußgängernavigationssystemen beitragen könnten.
Diese Diplomarbeit untersucht zwei Arten der Kommunikation mit dem Fußgänger: Sprachanweisungen und Kartengrafik - jeweils als alleinige Methode. Was führt den Nutzer "besser" ans Ziel? Wobei fühlt er sich sicherer? Was würde er bevorzugen? Wie unterscheidet sich das mentale Bild der Umgebung? Diese Fragen werden für die Anwendung im Gebäude und im Freien behandelt.
Es werden mit 31 Personen Testbegehungen sowohl mit Kartendarstellung als auch mit Sprachführung durchgeführt. Anschließend sind die Routen aus dem Gedächtnis zu skizzieren und es findet eine Befragung statt.

Kurzfassung/Abstract
Diese Diplomarbeit behandelt die Erstellung digitaler Geländemodelle (DGMe) der Marsoberfläche aus Daten aktueller Weltraummissionen. Dazu werden Daten von zwei Marsmissionen verwendet. Zum einen sind dies Daten der ‚High Resolution Stereo Camera’ (HRSC), welche sich an Bord der ‚Mars Express’ Sonde (MEX) der ‚European Space Agency’ (ESA) befindet, zum anderen Daten des Laserabtastungssystems ‚Mars Orbiter Laser Altimeter’ (MOLA) der Mission ‚Mars Global Surveyor’ (MGS) der ‚National Aeronautics and Space Administration’ (NASA). Eingangs werden die historische Marsforschung, bisherige Marsmissionen und aktuelle Forschungsergebnisse zur Frage nach möglichem Leben auf dem Mars betrachtet. Weiters wird auf verschiedene Anwendungen von DGMen der Marsoberfläche eingegangen. Es wird gezeigt, dass DGMe der Marsoberfläche eine wichtige Informationsgrundlage für weiterführende Untersuchungen bilden. Danach wird auf die verschiedenen Aufnahmesysteme und die unterschiedlichen Eigenschaften der resultierenden Daten eingegangen, welche zu verschiedenen Vor- und Nachteilen bei der DGM-Berechnung führen. Um ein gutes Ergebnis zu erreichen, werden die verschiedenen Daten kombiniert. Die Objektpunkte, die von HRSC-Daten abgeleitet werden, enthalten zum Teil grobe Fehler. Sie werden unter anderem von geringer Textur auf der teilweise sehr glatten Oberfläche des Mars verursacht. In dieser Arbeit werden Methoden vorgestellt, welche zur Erstellung bestmöglicher DGMe aus solchen Daten verwendet werden. Dabei werden die Objektpunkte in für die Berechnung zu verwendende und auszusparende Punkte unterteilt. Es wird gezeigt, dass falsche Punkte aus den Daten entfernt werden können. In einigen Bereichen ist die alleinige Verwendung von HRSC-Daten zur Erstellung von feinmaschigen DGMen möglich. In anderen Bereichen ist die Hinzunahme von MOLADaten notwendig. Neben der detaillierten Beschreibung der Methoden werden diese anhand verschiedener Testdatensätze untersucht und beurteilt. Abschließend wird ein Teil der Marsoberfläche, ein Ausschnitt des ‚Iani Chaos’, visualisiert.

Kurzfassung/Abstract
Das Angebot von mobilen (positionsbezogenen) Diensten, auch "Location Based Services" (kurz "LBS") genannt, ist in der heutigen Zeit einfach nicht mehr wegzudenken. Die am meisten genutzte Form ist ohne Zweifel die Autonavigation. Ein Fußgängernavigationssystem kann eine weitere Möglichkeit sein, Hilfestellungen zur Wegfindung über ein mobiles Gerät anzufordern. Als potentielle Anwender würden hier unter anderem Touristen in Frage kommen. Sehr oft sind auch ältere Menschen touristisch sehr aktiv, aber mit der neuen Technologie in den meisten Fällen nicht vertraut. Derzeit gibt es noch nicht viele Projekte, die auch ältere Personen als Nutzer in Betracht ziehen, weshalb genau in dieser Arbeit darauf Bezug genommen werden soll. Ein mobiler interaktiver (multimedialer) Touristenführer, der an die Altersgruppe angepasste Darstellungsformen und Routenanweisungen auf einem PDA (= Personal Digital Assistant) anbietet, kann eine Alternative zum umständlichen Hantieren mit Papierkarte und Reiseführer sein, wobei im Fall älterer Anwender die Skepsis gegenüber der neuen Technologien nicht außer Acht gelassen werden sollte.
In dieser Diplomarbeit wird vorwiegend darauf eingegangen, wie eben diese Anweisungen erstellt bzw. modelliert werden können. Zwei Kapitel geben einen Überblick, welche Eigenschaften hier relevant sind und in den Bearbeitungsvorgang mit einbezogen werden sollten. Dazu zählen Einschränkungen älterer Menschen bei der Navigation und die Mensch-Computer-Interaktion im Alter (speziell im mobilen Bereich). Zusätzlich sind Modelle notwendig, die dazu dienen, die vorhandenen Informationen und Benutzer-, Situations- und Hardwareeigenschaften so zu ordnen und miteinander zu verbinden, dass altersgruppengeeignete kartographische Routenanweisungen auf mobilen Geräten machbar werden.
Um die neu gewonnenen Erkenntnisse bezüglich der aufgestellten These überprüfen zu können, wird ein empirischer Versuch mit 12 Testpersonen durchgeführt, die einen altersgruppenangepassten Touristenführer anwenden und sich auf einer vorgegebenen Strecke zurechtfinden sollen. Eine anschließende Befragung dient dazu, die Einstellung der Tester bezüglich des Navigationssystems herauszufinden.

Kurzfassung/Abstract
Kurzfassung Zielsetzung: Bei der Errichtung von urbanen Glasfasernetzen ist der empirische Planungsprozess eine sehr zeit- und kostenintensive räumliche Aufgabe. Im Rahmen des FHplus Projektes „NETQUEST“ werden daher neue Strategien und Lösungsansätze zur Geographischen Informations-System gestützten (GIS- gestützten) Simulation und Optimierung von Grabungskosten entwickelt. Das Projekt NETQUEST ist als webbasiertes räumliches Entscheidungsunterstützungssystem für Netzwerkplaner konzipiert und unterteilt sich in die drei Subprojekte „SYSTEM“, „OPT“ und „GEOSPATIAL“. Zentraler Arbeitsbereich des Subprojektes GEOSPATIAL ist die Entwicklung eines Expertensystems zur Überführung von heterogenen, kosten- und planungsrelevanten Geodaten in ein einheitliches Zieldatenmodell und Datenbankformat. Auf Basis dieses Datenmodells wird in weiterer Folge ein gewichteter Netzwerkgraph generiert, auf dessen Grundlage unter Verwendung von mathematischen Optimierungsalgorithmen im Subprojekt „OPT“ kostenoptimierte Leitungstrassen berechnet werden. Methodik: Die Diplomarbeit beschreibt die Recherche und Evaluierung von heterogenen Geodaten bezüglich der Eignung für die Planung von urbanen Glasfasernetzinfrastrukturen. Der Fokus liegt dabei auf der Verwendung von logisch, geometrisch und attributiv konsistenten und flächendeckend verfügbaren Geodaten, die mit Hilfe von detaillierten Naturbestandsdaten und Orthophotos evaluiert werden. Zur Erstellung der Geodaten-Bewertungskriterien wurde eine Anforderungsanalyse für Netzwerkinfrastrukturplanung durchgeführt. Auf Grundlage dieser Kriterien erfolgte eine systematische Analyse von potentiellen Geodaten für urbane Testgebiete in München und Villach. Im nächsten Schritt wurde unter Verwendung der Anforderungsanalyse und der planungsrelevanten Geodaten ein konzeptionelles Datenmodell entworfen und in einer räumlichen Datenbank (Oracle Spatial 10g) implementiert. Für den Aufbau eines Datenbankprototyps wurde ein auf der Feature Manipulation Engine (FME) basierendes Datenmigrationsmodell entwickelt und implementiert, um planungsrelevante Geodaten exemplarisch zu integrieren. Abstract Zielsetzung: The empirical planning of a fibre optic transmission network infrastructure based on its construction costs is a complex and time-consuming spatial task. Therefore, new strategies and methods of resolution are evaluated and developed in the research project “NETQUEST” to create a scenario-based planning tool for the Geographical Information-System aided (GIS-aided) simulation and optimisation of construction costs. The project NETQUEST is designed as a spatial decision support system (SDSS) and is divided into three subprojects which are labelled “SYSTEM”, “OPT” and “GEOSPATIAL”. The main task of the subproject GEOSPATIAL is to establish an expert system to transfer the geo-data relevant to planning to a consistent data-model and database-format to develop a weighted network-graph. On basis of the developed network-graph the mathematical-optimisation-methods of the subproject OPT will calculate the most cost-effective transmission trace. Methodik: This diploma thesis describes the investigation and validation of heterogeneous geo-data to plan fibre-optic-transmission-networks in the urban field. The focus is on consistent, complete and available geo-data sets, which are evaluated by using thematically and positional accurate geo-data and orthophotos. For the definition of geo-data-validation-parameters a requirement analysis in the field of transmission-network-planning is made. On basis of these validation-parameters geo-datasets relevant to planning are evaluated for test areas in Munich and Villach. Taking the result of the requirements-analysis and the geo-data relevant to planning, a conceptual data-model is designed and implemented in a spatial geo-database (Oracle Spatial 10g). For the development of a database-prototype, a feature manipulation engine (FME) based data-migration model is created and implemented to integrate exemplarily the geo-datasets relevant to planning.

Kurzfassung/Abstract
Der Orientierungsaufgabe kommt in der Photogrammetrie besondere Bedeutung zu, steht sie doch am Beginn jedes photogrammetrischen Auswerteprozesses, ihre Qualität hat entscheidenden Einfluss auf die Qualität des Endergebnisses. Im Luftbildfall wird die Bestimmung der - relativen wie absoluten - Orientierung durch den verstärkten Einsatz von GPS und IMU zunehmend erleichtert. Anders sieht es hingegen in der terrestrischen Photogrammetrie aus, wo unterschiedlichste Aufnahmeentfernungen und Drehwinkel auftreten können. Hier gestaltet sich vor allem die Ermittlung von Näherungswerten für die Orientierungsparameter recht schwierig, besonders in passpunktlosen Bereichen. Das Messen von Verknüpfungspunkten in den Bildern geschieht nach wie vor meist manuell und stellt einen gleichermaßen mühsamen wie zeitraubenden Arbeitsschritt dar. Daher ist der Bedarf für ein automatisiertes Verfahren sehr groß, ausgehend von digitalen Bildern und ihren Kalibrierungsdaten die relativen Orientierungen automatisch zu bestimmen. Ein solches wird in dieser Arbeit vorgestellt und getestet. Zuerst werden aus den Bildern Interest Points und ihre Merkmale (die in einem 128-dimensionalen Vektor, dem so genannten Keypoint Descriptor, verspeichert werden) mittels der Methode der Scale Invariant Feature Transform (SIFT) von David G. Lowe extrahiert. Diese Merkmale sind sowohl maßstabs- als auch rotationsinvariant und auch zum Teil invariant gegenüber Änderungen der Beleuchtungsverhältnisse. Nach der Extraktion der Keypoint Descriptors wurden mittels Nearest Neighbourhood korrespondierende Keypoints in den jeweiligen Bildpaaren ermittelt. Aus den nun vorliegenden homologen Punktepaaren können mit den Verfahren der Projektiven Geometrie die Parameter der relativen Orientierung ermittelt werden. Zuerst wurde mit dem so genannten 8-Punkte-Algorithmus die Fundamentalmatrix F berechnet. Da eine größere Anzahl von Fehlkorrespondenzen zu erwarten war, wurde das robuste Schätzverfahren RANSAC eingesetzt, um diese zu eliminieren. Mit den bekannten inneren Orientierungen der Aufnahmen wurden aus der F-Matrix die so genannte Essentielle Matrix E berechnet, aus denen eindeutig die Parameter der Relativen Orientierung hervorgehen. Da die Relative Orientierung maßstabsfrei ist, kann noch die so genannte projektive Tiefe zur Maßstabsbestimmung eingeführt werden. Die erwähnten Arbeitsschritte wurden in MATLAB implementiert, wobei aufgrund der deutlich kürzeren Rechenzeit für die Ermittlung der Keypoint Descriptors das Demo-Programm siftDemoV4 von David G. Lowe verwendet wurde. Die vorgestellte Methode wurde anhand von drei Nahbereichs-Beispielen unter unterschiedlichen Verhältnissen getestet. Der Vollständigkeit halber werden noch zwei Verfahren der Selbstkalibrierung vorgestellt, die bei der Verwendung von unkalibrierten Aufnahmen zum Einsatz kommen.

Kurzfassung/Abstract
Kurzfassung Diese Diplomarbeit beschreibt die Entwicklung eines Online GIS, das speziell auf die Darstellung und Analyse von Landnutzungsdaten ausgerichtet ist. In der Diplomarbeit wird sequentiell die Vorgangsweise beschrieben von der Literaturrecherche, der Wahl der Software zur Umsetzung des Projektes, der Entwicklung der grafischen Benutzerschnittstelle (GUI), bis hin zur Präsentation der Ergebnisse. Die Thematik der Diplomarbeit ist die Visualisierung und speziell die Analyse von Landnutzungsdaten. Für das Projekt werden semantisch harmonisierte Landnutzungsdaten der Alpe- Adria Region verwendet, um eine grenzübergreifende Karte in drei unterschiedlichen Landnutzungskatalogen anzubieten, und diese Landnutzungsdaten mit weiteren geographischen Daten räumlich zu verschneiden. Das Ziel dieser räumlichen Verschneidung ist es, daraus Statistiken zu erstellen, um regional Analysen durchführen zu können. Ein Beispiel für eine Statistik ist das Errechnen des Anteils der unterschiedlichen Landnutzungsklassen eines Landnutzungskataloges an einer Flächeneinheit (Gemeinde, Bezirk, gesamte Region). Zur Lösung dieser Aufgabenstellung werden ausschließlich „Open Source“ Programme verwendet, da diese keine Lizenzgebühren für die Verwendung beinhalten. Zur Erzeugung der Karten wird der University of Minnesota (UMN) MapServer verwendet, der sehr schnell und stabil ist. Die Daten, die alle als ESRI- Shapefiles vorliegen werden in der PostgreSQL- Datenbank abgespeichert, um einen schnelleren Zugriff zu gewährleisten. Weiteres wird auch die räumliche Erweiterung dieser Datenbank, PostGIS, verwendet, die eine Vielzahl von räumlichen Operationen bereitstellt. In der Diplomarbeit wird auch auf die Entwicklung des GUI näher eingegangen und dieses schließlich im Kapitel Ergebnisse präsentiert. Schlussendlich werden die räumlichen Operationen in einem eigenen Kapitel anhand von Beispielen näher erläutert. Abstract This diploma thesis describes the development of an Online Geographical Information System (GIS), which is used for the visualisation and analysis of land use/ land cover data in the Alpe- Adria Region. In this diploma thesis the approach to the task sequentially will be shown from the literature research, the choice of the software for the implementation of the project, the development of a Graphical User Interface (GUI) to the presentation of the results. At the end of this thesis a short future prospect and a summary containing a conclusion will be given. The issue of this diploma thesis is the visualisation and especially the analysis of land use/ land cover data. For the project HarmonISA 2 semantically harmonised land use/ land cover data from the Alpe- Adria Region is used for the creation of a cross-border map in three different land use/ land cover catalogues for the purpose to intersect the land use/ land cover data with other data like municipalities or provinces to generate statistics. This statistic should be a table showing each land use/ land cover class in this region, the area of the classes in hectare and the percentage of each class on the whole area. This analysis should be available for a user-defined area. Another main part of this diploma thesis is the generation of the GUI, the interface between the application and the user. This interface should be as user- friendly as possible to guarantee an easy to use- application. For the solution of these tasks only open source software is used, because there has no license to be paid for the use of this software. Another reason to take open source software is the fact, that the code of the software is open and the user has more freedom to develop the application with this software. At the end of this diploma thesis a short future perspective will be given, to show the potentialities to extent the application with the open source software, and a summary with a short conclusion.

Kurzfassung/Abstract
Kurzfassung Versorgungsunternehmen setzen zur Dokumentation ihrer Betriebsmittel zumeist Netzinformationssysteme ein. Durch die Liberalisierung der Energiemärkte werden zusätzliche Anforderungen an Versorgungsunternehmen gestellt, die durch den Einsatz moderner Informationssysteme unterstützt werden. Die Diplomarbeit beschreibt Strukturen zur Speicherung von räumlichen Netzwerken und Analysemöglichkeiten basierend auf topologischen Eigenschaften. Räumliche Netzwerke werden von Netzinformationssystemen verwendet um wichtige Analysen für Versorgungsunternehmen bereitzustellen. Nach dem Stand der Technik sind räumliche Daten offen und integrierbar zu verwalten, sodass ein unternehmensweiter Zugriff darauf erfolgen kann. Durch den Umgang mit komplexen Geometrien und explizit verspeicherter Netzstruktur bilden Netzinformationssysteme einen speziellen Bereich der Geoinformation. Diese Untersuchung leistet einen Beitrag zur Bewertung, inwieweit spezifizierte Standards der Geoinformation bei Versorgungsunternehmen produktiv einsetzbar sind. Zu diesem Zweck wurde das Stromversorgungsgebiet von Klagenfurt konzeptuell beschrieben und über das Erweiterte Objektmodell von Intergraph implementiert. Das Erweiterte Objektmodell bietet eine offene Struktur zur Speicherung der Geometrie und Sachinformation als auch der Topologie. Dadurch wird eine einfache Kopplung bzw. Integration zu Nebensystemen sichergestellt. Der Topologieaufbau erfolgt zumeist über die Daten vorhandener Computer Aided Design Systeme oder Geoinformationssysteme, deren primäre Aufgabe eine analoge Ausgabe von Planwerken darstellt. Die Daten sind zumeist unstrukturiert und erfordern eine Aufbereitung sowohl graphisch als semantisch, um eine geschlossene Netzstruktur zu erhalten. Zur Bewertung wurde dem Projekt einen Netzinformationssystem gegenübergestellt. Die zusätzlichen Eingabefunktionen und Analysemethoden werden vorgestellt und können mit den Anforderungen von Energieversorgungsunternehmen verglichen werden. Abstract To document their assets utility companies use facility management systems and automated mapping in combination with geographical information systems. Due to the liberalisation of power markets new requirements arise for supply companies, which can be met via modern information systems. This diploma thesis describes storage structures for spatial networks and analysis methods based on topological relationships. Spatial Networks are used by geographical information systems to analyse supply networks for utility companies. A central and interoperable storage of spatial data is state of the art nowadays. Utility companies are used to handle complex geometries and explicit storage of net topology within facility management and automated mapping systems. This research provides a contribution on how specified standards in the field of geoinformation can be integrated in utility companies. A conceptual model describes the current service area of Klagenfurt. The implementation is based on the Advanced Feature Model by Intergraph. The Advanced Feature Model offers an open structure to store geometry, attributive information and topological relationships between objects. Therefore, direct data integration between the geodatabase and other information systems is possible. Open data structures are the foundation to establish service oriented architectures for interoperable systems. The build up of topology is based on legacy data managed by computer aided design systems or geographical information systems whose task is to create and plot analogues maps. This data mostly consists of unstructured objects, with lack of semantics. To create a correct and closed network structure the enhancement of data quality is necessary. A graphical and semantic reengineering of the data is important for this task. Additional methods for construction and analysis are visualised so that the results of the system can be compared with the requirements of a utility company.

Kurzfassung/Abstract
Kurzfassung Die Verwendung eines Geographischen Informationssystems in der kommunalen Verwaltung erlangt immer mehr an Bedeutung. Die Landeshauptstadt Klagenfurt führt bereits ein solches System, welches unter anderem auch in dem Geschäftsprozess Bauakt miteinbezogen wird. Die Diplomarbeit beschreibt einen Teilprozess des Geschäftsprozesses Bauakt der Abteilung Vermessung und Geoinformation der Landeshauptstadt Klagenfurt. Zu dem Teilprozess wurde 2004 als weiterer Prozessschritt die zusätzliche Eingabe von Adress- und Gebäudedaten in das Adress- sowie dem Gebäude- und Wohnungsregister eingeführt. Das Gebäude- und Wohnungsregister ist eine neu eingeführte Applikation der Statistik Austria, die zukünftig die in periodischen Abständen durchgeführten Großzählungen ersetzen soll. Die Arbeit zeigt den Aufbau des GWR, sowie einen optimalen Workflow zur Gebäudedatenerfassung. In Zukunft soll ein 3D-Stadtmodell, welches über das Intranet zugänglich sein soll, im Geschäftsprozess Bauakt miteinbezogen werden. Eine 3D-Stadtdarstellung kann in vielen Bereichen der kommunalen Verwaltung, wie im Tourismus, Stadtplanung oder auch im Facility Management, eingesetzt werden. Um geeignete 3D-Web-Viewer für die kommunale Verwaltung zu finden, wird ein Kriterienkatalog zur Evaluierung von 3D-Web-Viewern vorgestellt. Für diese Evaluierung wurden 3D-Daten eines Testgebietes der Landeshauptstadt Klagenfurt in die Viewer geladen, um somit die Viewer auf deren Funktionalitäten zu testen. Somit können die Viewer gegenübergestellt und verglichen werden und es kann eine Aussage getroffen werden, welcher Viewer für den Einsatz in Kommunen verwendbar ist. Abstract The regional capital of Carinthia, Klagenfurt, uses a GIS amongst others for the business process concerning the construction of buildings in order to reduce the amount of work of creating plans or to make the data accessible for multiple users. This diploma thesis describes the work with the GIS of the Department of Measurement and Geoinformation in the process of planned constructions. The resulted advantages of the use of a GIS are described. The entry of data concerning buildings was an additional component added in 2004 to the above mentioned process. The building and apartment register is a newly developed application and should replace the usual census. The register is additionally connected with the address register and the property database of the Federal Office for Calibration and Measurement. The maintenance and updating is mandatory for every single community of Austria. To do these entries an online application, the Adress-GWR-Online, was developed by Statistics Austria. A developed solution for acquiring data of buildings is presented. The demand of 3D-city representations via the internet or the intranet is increasing. 3D-city representations are useful in many areas of municipal administration like tourism, city planning or facility management. A 3D-city representation is also useful in the process of planned constructions. To test which 3D-Web-Viewer is suitable for municipalities a catalogue with different criteria is developed and presented in this diploma thesis. For that reason the 3D-Web-Viewers were tested with appropriate 3D data of a test area of the city of Klagenfurt.

Kurzfassung/Abstract
Kurzfassung Diese Diplomarbeit beschreibt den Einsatz von Geographischen Informationssystemen (GIS) zur Erstellung thematischer Karten für gesundheitsbezogene Fragestellungen. Die Verwendung von GIS zur Beantwortung gesundheitsbezogener Fragestellungen macht es möglich, unterschiedlichste Daten, wie z.B. gesundheitliche, geographische, demographische, soziale, ökonomische oder Umweltdaten unter Verwendung des gemeinsamen Raumbezuges miteinander zu kombinieren und auszuwerten. Um gesundheitsbezogene und demographische Daten darzustellen, werden verschiedene thematische Visualisierungsmethoden getestet und verglichen. Dabei wird besonders auf univariate und bivariate Choroplethenkarten sowie auf dasymetrische Visualisierungstechniken eingegangen. Choroplethenkarten stellen den Durchschnittswert der Bevölkerungsanzahl für eine gesamte Fläche dar. Dasymetrische Karten hingegen beziehen Siedlungsmuster mit ein, und ermöglichen dieselbe Darstellung wie die Choroplethenkarten, jedoch auf einer kleineren räumlichen Bezugseinheit (Planquadrate der Statistik Austria). In dieser Arbeit werden zwei unterschiedliche Methoden zur Erstellung dasymetrischer Karten betrachtet. Ziel dieser zwei Methoden ist es, die Bevölkerungsdichte innerhalb besiedelter Regionen zu ermitteln. Dafür werden neben der demographischen Bevölkerungsinformation zusätzliche Daten benötigt, damit die Bevölkerungsdichte von den Gemeinden auf die kleineren Bezugseinheiten disaggregiert werden kann. Die Arbeit basiert auf Daten des Projektes „netfam", welches sich mit der Ermittlung der Lebensqualität in Mittelkärnten beschäftigt. Ein Vergleich auf Gemeindebasis von tatsächlich existierenden Gesundheitseinrichtungen mit der individuell subjektiv wahrgenommenen Gesundheitsversorgung von ausgewählten Testpersonen wird durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen die Möglichkeit des Einsatzes von GIS zur Schaffung einer objektiven Entscheidungsgrundlage zur Lösung von gesundheitsrelevanten Planungsfragen. Abstract This thesis describes the application of Geographic Information Systems (GIS) for the development of thematic maps concerning health related questions. The usage of GIS for answering health related questions makes it possible to look at various variables that are connected by spatial reference. Such variables that can be connected are health data, geographic data, demographic data, social data, economic data, as well as environmental data. For representing health related and demographic data, thematic visualization techniques are tested and compared. Especially, the creation of univariate and bivariate choroplethe maps as well as dasymetric maps will be considered. Choroplethe maps show the average value of the population for one aggregated area. By contrast, dasymetric maps integrate settlement patterns and enable the same representation as the choroplethe map, but on a more detailed reference unit (grid squares of the Statistik Austria). This thesis examines two methods for the development of dasymetric maps. The objective of the two methods is to investigate the population density within settled regions. Therefore, next to the demographic data, ancillary data are required to disaggregate the population density from the community level on to smaller reference units. The thesis is based on the data of the project “netfam” which concentrates on the determination of life quality within Mittelkärnten. A comparison on community basis between existing health facilities such as doctors, hospitals, nursing homes, pharmacies and mobile care services, and the individually perceived health supply by chosen test persons is accomplished. The results show the possibility to apply GIS for the creation of an objective decision basis for the solution of health related planning questions.

Kurzfassung/Abstract
Kurzfassung Diese Diplomarbeit handelt von Untersuchungen von Methoden zur räumlichen Beobachtung von Veränderungen dynamischer Landschaftsoberflächen in einem Geografischen Informations-System (GIS) in einem Gebiet welches McMurdo Dry Valleys (MDV) genannt wird. Ein GIS ist ein System zur Erfassung, Speicherung, Analyse und Darstellung von Daten mit Raumbezug. Die MDV bestehen aus drei ost - west orientierten Tälern, dem Victoria Tal, dem Wright Tal und dem Taylor Tal. Zusammen bilden diese Täler die MDV, die größte eisfreie Fläche in der Antarktis, welche ca. 30% (4.000km²) der totalen eisfreien Fläche einnehmen. Die trockenen Täler befinden sich in den transantarktischen Bergen im Süd Victoria Land. Dieses Gebiet ist im Miozän (23.8 Millionen Jahre v. Chr. bis 5.3 Millionen Jahre v. Chr.) entstanden und hat in den letzten 13.6 Millionen Jahren wenige Landschaftsveränderungen erlebt. Das Klima war für die letzten 2 bis 3 Millionen Jahre stabil. In einem Teil der Täler befinden sich Sanddünen welche langfristig aufzeichnen was Winde im Zusammenhang mit diesen Sanddünen bewirkt haben. Die Formen und die Orientierung der Dünen im Untersuchungsgebiet hängen vom übergeordneten Windregime ab. Aus diesem Grund legt das Studium der Dünen offen, was Winde in der Vergangenheit für lange Zeiträume bewirkt haben. Dies schafft Fakten über das Klima in dieser Region. Weil Wind Teil eines lokalen Klimas ist und das lokale Klima Teil eines regionalen und globalen Klimas ist könnten in weiteren Untersuchungen Rückschlüsse auf die Geschichte der globalen Klimaentwicklung gezogen werden. Das Hauptinteresse im Bezug auf die Sanddünen und dem Dünenfeld im Untersuchungsgebiet liegt in der Kenntnis von projizierten Flächen, Oberflächen und Volumen der Sanddünen. Weiters ist die Orientierung der Dünenkämme von Bedeutung um das gesamte Windregime im Untersuchungsgebiet bewerten zu können.   Abstract   This thesis is an investigation of methods for spatial monitoring of dynamic landscape surface changes in a Geographic Information System (GIS) about an area in Antarctica which is called McMurdo Dry Valleys (MDV). A GIS is a system to survey, store, analyse and display spatial data. This area consists of three parallel east-west orientated valleys, the Victoria valley, the Wright valley and the Taylor valley. The largest contiguous sand accumulation in Antarctic occurs in the Victoria Valley. Together they form the MDV encompassing approximately 30% (4000km²) of the total ice-free area. The Dry Valleys are located in the Transantarctic Mountains of south Victoria Land. This area is of Miocene (23.8 million years BC to 5.3 million years BC) age and has seen little landscape change for the last 13.6 million years. Climate has been stable for at least 2 to 3 million years. In one part of the valleys are considerable sand dunes which in long term respect record what winds have been doing to them over long periods of time. The dune forms and their orientation in the research area are dependent on the overall wind regime. For this reason studying the dunes is revealing what winds were doing in the past and this even for a long time. This gives furthermore evidence of what the climate is like in the region. After all wind is part of a local climate. And from that, as local climate is part of regional and global climate, conclusions may be drawn in further research to the history of global climate development. The main interest concerning the sand dunes and the dune field in the research area is in knowing the projected areas, surface areas and volumes of these features. Besides the orientation of the dune crests is of major interest to evaluate the overall wind regime in the research area.