Strategie zur Lösung von Erosionsproblemen unter Verwendung von Luft- und Bodendaten

Lars Tschiersch, Technische Universität Dortmund, Technische Universität Dortmund
2004
Erosion ist ein zentrales Problem für die Menschen. Nicht nur in südlichen Ländern, sondern auch bei uns in Mitteleuropa weitet sich die Erosion aus. Mit dieser Arbeit soll ein Beitrag dazu geleistet werden, die Erosionsausbreitung besser zu verstehen und zukünftig diese be-grenzen zu können. Im Rahmen einer SFB-Studie über 'Adapted farming' (SFB 308) wurde in der Zeit zwischen 1992 und 1994 in Sadoré, Niger, die Bodenveränderung durch Windero-sion gemessen. Die dort gesammelten Daten und die
more » ... tätigten Luftaufnahmen sind die Grundlage für diese Arbeit. Wie in vielen Erosionsstudien ist die Datenqualität und -quantität im statistischen Sinne als nicht gut zu bewerten. Von daher soll anhand von simulierten Daten die Lösungsstrategie verdeutlicht werden.Die Clusterungsalgorithmen sind so konzipiert, daß sie die Bildpunkte eines im RGB-Farb-format vorliegenden Bildes clustern. Als Clusterung bezeichnet man die Einteilung einer Menge von Werten in homogene Klassen (Cluster). Die Clusterungen werden zu einem mit dem Maximum-Linkage-Algorithmus vorgenommen sowie mit der Neuentwicklung des er-weiterten Maximum Linkages. Diese beiden Verfahren werden mit neuronalen Netzen ver-glichen, die bei Clusterung ebenfalls häufig zum Einsatz kommen. Mit dem Maximum-Linkage-Algorithmus werden einzelne Farbwerte des Luftbildes aus der Menge aller Farb-werte (des Bildes) ausgewählt. Diese gewonnenen Farbwerte werden als Zentroide bezeich-net. Dabei sind die Zentroide so konzipiert, daß der euklidische Abstand zwischen ihnen möglichst groß ist. Zu diesen Zentroiden werden die verbliebenen Farbwerte klassifiziert. Das Maximum-Linkage-Verfahren zeichnet sich durch seine hohe Trennschärfe zwischen den Clustern aus. Zudem ist die Rechenzeit im Vergleich zu herkömmlichen Clusteralgorithmen die auf dem k-Mittelwert-Verfahren beruhen deutlich reduziert. Das erweiterte Maximum Linkage berücksichtigt zudem noch die Häufigkeitsverteilung der Farbwerte. Mittels eines vom Anwender zu spezifizierenden Parameters kann die Häufigkeit mehr oder wenig [...]
doi:10.17877/de290r-14911 fatcat:nzyqo6okxbdqhngxp5ejhnkkwu