ZWISCHENPUNKTE

Basisinformationen

Programm-Name

ZWISCHENPUNKTE

Version

Januar 1999

Beschreibung

April 2008

Stichworte

Spline
Interpolation
Isolinie
Topographie
Morphologie
Volumenmethode

Kurzbeschreibung

Das Programm ZWISCHENPUNKTE erzeugt synthetische Tiefenpunkte aus digitalen Isoliniendaten durch kubische Spline-Interpolation. Es dient der besseren Interpretierbarkeit von Topographien, für die nur Isolinien, aber keine weiteren Daten (z.B. Peildaten) vorliegen. Zusätzlich können Tiefendaten auf einem geschlossenen Gebietsrandpolygon aus den Schnittpunkten mit Isolinien ermittelt werden.

Eingabe-Dateien

1. Eingabesteuerdatei vom Typ zwischenpunkte.dat
2. Isoliniendatei vom Typ insel.dat
3. (optional) Datei mit Eingabe-Profillinien vom Typ digi.gkk
4. (optional) Datei mit Talwegpolygonzug vom Typ digi.gkk
5. (optional) Datei mit Eingabe-Gebietsrandpolygon vom Typ digi.gkk

Ausgabe-Dateien

1. Datei mit erzeugten Zwischenpunkten vom Typ geom.dat
2. (optional) Datei mit Schnittpunkten der Isolinien mit den Profilen vom Typ geom.dat
3. (optional) Datei mit Isolinienpunkten vom Typ geom.dat
4. (optional) Datei mit erzeugten Profillinien vom Typ digi.gkk
5. (optional) Datei mit Ausgabe-Gebietsrandpolygon vom Typ insel.dat

Methode

Es werden die Schnittpunkte der Isolinien mit Profillinien bestimmt. Entlang jeder Profillinie werden die Schnittpunkte als Stützstellen für eine kubische Spline-Interpolation verwendet. Durch Auswertung der Spline-Kurven werden zwischen den Isolinien synthetische Tiefenpunkte (Zwischenpunkte) erzeugt. Die Auswertung der Spline-Funktionen erfolgt in konstanten Wegschritten entlang jeder Profillinie und/oder an einer konstanten Zahl von Stellen äquidistant zwischen jeweils zwei Isolinien. Die Profillinien können als Datei vorgegeben werden, oder sie werden vom Programm automatisch erzeugt. Die automatische Erzeugung der Profillinien erfolgt wahlweise durch Konstruktion von Linien rechtwinklig auf einem als Datei vorgegebenem Talwegpolygon oder rechtwinklig auf der Uferlinie. Als Uferlinie gilt diejenige Isolinie, die auf der Höhe von MThw liegt. Sofern Profillinien mehrere Rinnen des Gewässers schneiden, d. h. sofern sie mehr als zwei Uferlinien schneiden, werden die Profillinien in neue Profillinien aufgeteilt, von denen jede nur noch eine Rinne des Gewässers schneidet. Zur Verhinderung von unplausiblen Werten wird eine Dämpfung von Spline-Punkten durchgeführt, wenn die Punkte oberhalb der nächsthöheren Isolinie oder unterhalb der nächsttieferen Isolinie liegen. Die nächsthöhere Isolinie ist diejenige Isolinie, die höher liegt als die höhere der beiden aktuellen Stützstellen. Die nächsttiefere Isolinie ist entsprechend definiert. Die Dämpfung erfolgt mit einer quadratischen Parabel. Die Parabel läuft durch die beiden aktuellen Stützstellen. Die Lage des Parabelscheitels wird durch einen vorgegebenen Dämpfungswert bestimmt. Die Spline-Punkte zwischen den Stützstellen werden durch Parabelpunkte ersetzt. Zusätzlich kann zur Verhinderung unplausibler Werte wahlweise ein maximal zulässiger Stützstellenabstand und/oder eine maximal zulässige Tiefenabweichung der erzeugten Spline-Punkte von den aktuellen Stützstellen vorgegeben werden. Als Zusatzfunktion können Tiefendaten auf einem Gebietsrandpolygon bestimmt werden. Die Tiefendaten werden aus den Schnittpunkten des Gebietsrandpolygons mit den Isolinien bestimmt. Zwischen den Schnittpunkten können zusätzliche Tiefendaten aus linearer Interpolation oder aus kubischer Spline-Interpolation in konstanten Wegschritten entlang jeder Gebietsrandlinie und/oder an einer konstanten Zahl von Stellen äquidistant zwischen jeweils zwei Isolinien erzeugt werden. Die Tiefendaten an den Eckpunkten des Gebietsrandpolygons werden durch lineare Interpolation der Tiefendaten der am nächsten gelegenen Stützstellen bestimmt.

Vorlauf-Programme

POLWIND, POLYUMFORM

Nachlauf-Programme

ARCGIS, ArcGIS-Anwendungen, MEDIANGLAETTUNG

Weitere Informationen

Programmiersprache

Fortran90

zusätzliche Software

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Originalversion

J. Fräßdorf

Programmpflege

Arbeitsgruppe PRE

Dokumentation/Literatur

$PROGHOME/examples/zwischenpunkte/* siehe auch Erzeugen von synthetischen Tiefenpunkten aus Isoliniendaten, in Supercomputing News Heft 4/1998.

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Strukturübersicht