Digitales Höhenmodell (DHM)
Engl. digital elevation model (DEM), franz. modèle numérique d'élévation, modèle numérique altimétrique; digitale Darstellung der Topographie, meist in Form eines regelmäßig angeordneten Punktrasters, in dem die einzelnen Punkte die Höhenwerte repräsentieren. Durch diese z-Werte sind eine dreidimensionale Darstellung und eine quantitative Analyse der Erdoberfläche möglich.
DIN 18716 definiert: ein "Datensatz von Höhenwerten, die einem übergeordneten Koordinatensystem zugeordnet sind, die die Höhenstruktur des Objektes, z. B. des Geländes, hinreichend repräsentieren", ergänzt mit der Anmerkung: "Digitales Höhenmodell dient als Oberbegriff für digitales Geländemodell (DGM) und digitales Oberflächenmodell (DOM). Es kann aus originären Messdaten (primäres Modell) oder aus abgeleiteten Daten (sekundäres Modell) bestehen".
DHM werden in einer Vielzahl von Disziplinen benötigt. Einige Stichworte sollen das Anwendungsspektrum umreissen: hydrologische Modellierung, Wasserwirtschaft, GPS-Navigation, Planung terrestrischer Mobilfunknetze, Rohstoffexploration, Infrastrukturplanung, Planung von Großanlagen wie Flughäfen und Staudämmen, Militär, Flugführung, Katastrophenschutz, -vorsorge, Wetter- und Klimamodellierung, Geländekorrektur von Fernerkundungsdaten durch Geokodierung u.w.
Meist erfolgt die Erstellung von DHM durch Auswertung von Stereoaufnahmen optischer Systeme. Es ist gewöhnlich eine Luftbild-Photogrammetrie, die zwar hochwertige DHMs liefern, für globale Anwendungen aber zu langwierig und aufwändig sind. Satellitengestützte optische Stereoverfahren andererseits sind auf wolkenlose Sicht angewiesen. Insbesondere gibt es ein Defizit an präzisen DHMs für Afrika, Asien und Südamerika. Aber auch für höher entwickelte Länder sind die derzeitigen digitalen Höhendaten häufig örtlich inhomogen, da aus unterschiedlichen Quellen stammend, mit unterschiedlichen Verfahren gewonnen oder auch auf unterschiedliche Referenzsysteme bezogen.
Völlig neue Möglichkeiten bieten abbildende Radarsysteme. Die dabei eingesetzte Methode der Radarinterferometrie ermöglicht die weltweite Generierung von Höhenmodellen in hoher und homogener Qualität. Beispiele sind die Ergebnisse, die aus Daten von den ERS-Satelliten und der Shuttle Radar Topography Mission gewonnen wurden. Diese aktiven Mikrowellenabbildungsverfahren sind unabhängig von Tageszeit und Bewölkung.
Die Interferometrie bedient sich der Phaseninformation einer Mikrowelle. Wenn zwei Wellen mit der gleichen Wellenlänge ausgesandt werden, wobei eine mit einem leichten Versatz emittiert wird, bekommt man eine Phasendifferenz zwischen den beiden Wellen. Dieser Abstand zwischen den Wellen kann durch 2 Antennen auf der gleichen Plattform oder durch zwei unterschiedliche Umlaufbahnen erreicht werden. Die Messung der Phasendifferenz der beiden zurückgestrahlten Wellen erlaubt es, Entfernungsunterschiede vom Bruchteil einer Wellenlänge (cm) zu ermitteln. Daraus können Geländemodelle errechnet werden, aber auch zeitliche Veränderungen im mm- und cm-Bereich (Gletscherbewegung, Vulkanismus, Hangrutschungen, Erdbeben, Senkungen usw.) erfasst werden. Die Darstellung erfolgt in sogenannten Interferogrammen (s. Abb. oben).
Kilimandscharo (5.895 m)  Der Kilimandscharo ist der höchste Berg Afrikas. Seine Höhe von fast 6 km über NN beschert ihm eine permanente Schneebedeckung, obwohl er nur 330 km südlich des Äquators liegt. Er ist der höchste freistehende Berg der irdischen Landfläche, und er überragt die ihn umgebende Ebene um ca. 4.600 m. Der Kilimandscharo besitzt drei Vulkankuppen, die vermutlich vor über 100.000 Jahren zuletzt ausgebrochen sind. Aber noch immer entweichen ihm vulkanische Gase. Er ist umrahmt von 20 weiteren Vulkanen. Der Mount Meru war zuletzt vor ca. 100 Jahren ausgebrochen. Die Berghänge mit ihren Böden aus Vulkangestein sind gewöhnlich fruchtbar und tragen dichte Wälder, wohingegen die viel trockeneren Ebenen eine Savannenvegetation besitzen. |
Digitales Geländemodell (DGM)
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