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Jakob Oberholzer geht in die dritte Dimension

erstellt von Yvo Weidmann zuletzt verändert: 28.09.2014 23:55
Jakob Oberholzer geht in die dritte Dimension

Ansicht Claridenhöhle, Hydrologie, Sandtunnel, Quellen, Geologie und Oberfläche

Im Jahre 1933 wurde das Buch Geologie der Glarner Alpen publiziert, welches die gesamten Geologischen Profile des Kantons Glarus von Jakob Oberholzer beinhaltet. Die Profile zeichnen sich durch eine enorme Detailtreue und Zeichnungsqualität aus.

Um die Profile mit der Geländeoberfläche, den vermessenen Höhlen und weiteren Informationen wie Wasserfärbungen in Verbindung zu setzten, mussten diese von der zeichnerischen 2D Ansicht in die dritte Dimension gebracht werden.

Zu diesem Zweck wurden für die Höhlenforschung relevante Ausschnitte von drei Profilen in Glarus Süd mit Adobe Illustrator unter der Verwendung der DigiMap-Methodik der Landesgeologie digitalisiert. Um nun die Profile in den absoluten Raum zu transferieren, wurden die auf den Profilen vermerkten Geländepunkte (z.B. Gipfel) verwendet. Mittels den relativen 2D-Koordinaten der Zeichnungen und den absoluten 3D-Koordinaten der Realwelt wurden mittels Matlab die 7 Transformationsparameter für eine 3D-Affinetransformation berechnet (3 Translationen in X, Y, Z; 3 Rotationen um die drei Koordinatenachsen; 1 Skalierungsmassstab).

Mittels dieser Transformationsparameter wurden die einzelnen als xy-Koordinatenpaare vorliegenden Stützpunkte der digitalisierten Profile in absolute XYZ-Koordinatentrippel umgerechnet. Unter der Verwendung eigens geschriebener Python-Skripte und einer C#-Applikation wurden aus den XYZ-Koordinatentrippel wieder Polygone im 3D-Raum erstellt. Die einzelnen Polygone wurden mit den jeweiligen Attribute der geologischen Formationen versehen. Somit können die Profile zum einen im absoluten Raum dargestellt, aber auch nach gewünschten geologischen Formationen gefiltert werden.

Als Kontrolle der Detailtreue der Darstellung dient das digitale Geländemodell DHM25, welches in Kombination mit den transformierten Profilen im 3D-Raum dargestellt wird. Die Profile orientieren sich in einer, für die 1920iger-Jahre, in welchen die Profile gezeichnet wurden, beeindruckenden Genauigkeit.

Die Farbgebung der einzelnen Formationen wurde möglichst nahe an den Farbwerten der geologischen Atlasblätter GA25 orientiert. Somit ermöglichen die so erstellten Profile einen erweiterten Blick auf die Geologie von Glarus Süd in Kombination mit weiteren, bestehenden geologischen Grundlagedaten (z.B. GeoCover der Landesgeologie), vermessenen Höhlensystemen, Wasserfärbungen oder technischen Installationen von Wasserkraftwerken.

Für die Region der Muttsee- und Claridenhöhle wurden zwei Animationen erstellt. Diese sind unter den beiden Links zu betrachten:

 

Workflow, Programmierung und Text: Yvo Weidmann

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