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| thesis:webcams_schnee_weiler [2016/09/27 15:34] – admin | thesis:webcams_schnee_weiler [2018/01/12 10:56] (aktuell) – mweiler |
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| ==== Schneehydrologie: Verwendung von Webcams zur Bestimmung der Niederschlagsform, Schneehöhe, Schneeschmelze und Schneefallgrenze ==== | ==== Innovative Verwendung des neuen Pario-Systems zur Korngössenanalyse ==== |
| {{tag>bachelor daten abgeschlossen}} | |
| == Problemstellung == | == Problemstellung == |
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| Die Bestimmung und die lokale Vorhersage der Niederschlagsform und der Schneefallgrenze, der Schneehöhe und der räumliche variablen Schneeschmelze, ist immer noch schwierig und häufig mit einer hohen Unsicherheit verbunden. Jedoch ist diese Information sehr relevant um hydrologische Modelle korrekt anzutreiben und somit auch für die Vorhersage von Hochwasser. Webcams werden immer häufiger ausgestellt um potentielle Gäste über die Schneeinformationen vor Ort zu informieren. Diese Webcams sind häufig so aufgestellt, dass sie einen guten Überblick über die Schneebedeckung, Niederschlagsbedingungen und Schneefallgrenze bietet. Eine Reihe von Providern archivieren die Webcams und es können oft die Bilder der letzten Monaten bis Jahre analysiert werden (z.B. www.bergfex.de). | Die Bestimmung der Korngrössenverteilung von Böden ist eine zentrale Analyse um damit eine Reihe von relevanten hydrologischen Merkmalen anzuleiten. Traditionell wird die Korngrösse durch eine Kombination von Sieben und Absetzen bestimmt. Ein neues System der Firma Meter, der PARIO ([[https://www.metergroup.com/environment/products/pario/]]), verwendet den gleichen physikalischen Ansatz, verwendet aber eine hochauflösende Druckmessung um die Absetzgeschwindigkeit der Körner zu bestimmen um daraus die Korngrössenverteilung zu berechnen. Ein Nachteil der Methode ist jedoch immer noch, dass zur die Sandfraktion abgesiebt werden muss. |
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| == Ziel der Arbeit == | == Ziel der Arbeit == |
| Tägliche Bilder einer Reihe von Webcams in verschiedenen Regionen der Alpen und der Mittelgebirge soll genutzt werden um Niederschlagsform, Schneefallgrenze, Schneehöhe und Schneeschmelze automatisch zu klassifizieren und eine Zeitreihe der Daten zu erstellen. Diese soll dann mit meteorologischen Eingangsdaten verglichen werden um das Potential der Bilder zu analysieren. | Es soll die PARIO Methode weiter entwickelt werden um mit Hilfe von Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität nicht nur die Schluss und Ton Fraktion durch die Absetzmethode zu bestimmen, sondern auch die Sandfraktion, so dass ein Sieben der Proben entfallen kann und somit die Messung effizienter durchgeführt werden kann. |
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| == Methode == | == Methode == |
| Eine geeignet Gruppe von Webcams in verschiedenen Regionen wird ausgewählt und deren Bilder über den Winter 2011/12 heruntergeladen und mit Bildverarbeitungssoftware automatisch analysiert. Dazu werden einfache Algorithmen entwickelt, die in R, Photoshop, Matlab oder IDL geschrieben werden können. Die Ergebnisse werden visuell verglichen und eine Güte der Analyse erstellt. Die erhobenen Daten werden mit lokalen meteorologischen Daten verglichen und deren Potential erarbeitet. Folgende Fragestellungen sollen individuell betrachtet werden: | Auf Grundlage von Proben mit definierten Korngrössenverteilungen soll die PARIO Methode erweitert werden und jeweils die Absetzgeschwindigkeit für Wasser und einer Flüssigkeit mit einer höheren Viskosität (Z.B. Öl) bestimmt werden um damit zu analysieren (Methodenentwicklung), wie gut die definierten Korngrössenverteilungen bestimmt werden können. Wenn diese Analysen erfolgreich sind, sollen zusätzlich natürliche Substrate analysiert werden und mit den konventionellen Methoden verglichen werden. |
| Niederschlagsform und Schneefallgrenze (Bachelorarbeit 1) | |
| Schneehöhe und Schneebedeckung (Bachelorarbeit 2) | |
| Schneeschmelze und Ausaperung (Bachelorarbeit 3) | |
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| == Betreuung == | == Betreuung == |
| Markus Weiler | Markus Weiler und Dominic Demand |
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| == Kontakt == | == Kontakt == |
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| == Herausforderung == | == Herausforderung == |
| Bildverarbeitung, Programmierung, Datenanalyse | Laborarbeiten, Genauigkeit, Datenanalyse |
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| == Sprache == | == Sprache == |
| == Literatur == | == Literatur == |
| Bei Interesse beim Betreuer. | Bei Interesse beim Betreuer. |
| {{tag>offen bachelor daten}} | {{tag>offen bachelor labor}} |