Optimierung durch Ausdünnung

Je nach Datenquelle bzw. Befliegungsart werden Höhenpunkte mit verschiedenen Strukturen, Punktabständen und Qualitätsstandards geliefert. Eines haben jedoch all diese Daten gemeinsam: es werden nicht die wirklich markanten Punkte aufgezeichnet, sondern eine beliebig strukturierte Menge von Punkten mit annähernd gleichmäßiger Überdeckung der gesamten Oberfläche. Die daraus resultierenden Daten (bis zu 1.000.000 Punkte und mehr pro km²) enthalten sehr viele redundante Informationen, welche die Komplexität stark erhöhen ohne einen signifikanten Gewinn an Genauigkeit zu generieren. Mit Blick auf eine praktikable Berechnungsdauer müssen diese redundanten Informationen entfernt werden, ohne dabei die Genauigkeit vor allem der Berechnungsergebnisse signifikant zu verändern.

Abstands- und flächenbasiertes Ausdünnen

Bedingt durch die verschiedenen Aufnahmeverfahren der Laserbefliegungen sind in den Oberflächendaten Punkte mit verschiedenen Abständen zueinander enthalten. Viele dieser Punkte liegen sehr nahe zusammen (< 50 cm) und unterscheiden sich kaum bzw. nicht in ihrer Höhenkoordinate.

Da es sich bei der Triangulierung um eine partielle Linearisierung der Oberfläche handelt, kann ohne weiteres einer dieser beiden Punkte aus der Menge entfernt werden. Ähnliches gilt für Dreiecke mit sehr geringer Fläche (< 0,25 m²). In diesem Fall können die 3 Dreieckseckpunkte sehr genau durch deren Schwerpunkt approximiert werden.

107 stellt die mit dieser Methode erreichbare Reduktion der Anzahl der Dreiecke dar. Hier kann bei Wahl der Parameter in sinnvollen Grenzen eine Reduktion der Dreiecke auf bis zu 12% der ursprünglichen Dreiecksanzahl realisiert werden. Das generierte Gitternetz und die Berechnung ohne und mit Ausdünnung können graphisch verglichen werden (108). Es zeigt sich, dass die grundlegenden Aussagen zur Oberflächenausbreitung und den Überflutungsflächen gleich bleiben, wenngleich mit der Ausdünnung eine Vergröberung der Auflösung und Darstellung der Berechnungsergebnisse einhergeht.

Entfernen von Punkten in der Nähe von Bruchkanten

Die Bruchkanten sind die dominierenden Strukturen, welche erst zu einem späteren Zeitpunkt in das Geländemodell eingefügt werden. Dadurch entstehen Situationen,in denen ein laservermessener Punkt in direkter Nachbarschaft (Abstand < 0.1 m) zu einer Bruchkantenlinie liegt. Dies kann vom Triangulierungsalgorithmus nur durch sehr kleinflächige oder entartete Oberflächenelemente aufgelöst werden. Es ist sinnvoll diese Punkte vor der Triangulierung zu entfernen. Die Ergebnisse zeigen eine strukturell sehr viel bessere Triangulierung ohne signifikanten Genauigkeitsverlust.