Mader et al.: Laserbathymetrie in küstennahen Bereichen der Nordsee ..
2.2 Signalbasiertes Full-Waveform Stacking durch Nutzung
von stacked Full-Waveforms
Die Zuordnung von dicht benachbarten Messungen erfolgt durch die Anwen-
dung eines auf die Wasseroberfläche bezogenen regelmäßigen lateralen Ras-
tergitters (Abb. 2). Alle FWFs, deren Wasseroberflächenpunkt innerhalb einer
Gitterzelle liegt, werden für die nachfolgenden Prozessierungsschritte zu einer
Prozessierungseinheit zusammengefasst. Die Größe einer Gitterzelle hängt von
den Eigenschaften der gemessenen Daten (räumliche Auflösung und Verteilung
der Daten) und von der Charakteristik des Gewässerbodens (schwache oder
starke Bodenneigungen) ab.
„zessierungeinne. Ö
Abb. 2: Schematische Darstellung eines Gewässers mit überlagertem Rastergitter. Jede
Rasterzelle des Rastergitters ist eine Prozessierungseinheit.
Nachdem die Prozessierungseinheiten gebildet wurden, erfolgt die kombi-
nierte Analyse der Messdaten. Zuerst werden die FWFs einer Prozessierungs-
einheit zueinander ausgerichtet. Dies erfolgt auf Basis der Maxima der Was-
seroberflächenechos (Abb. 3). Danach werden die FWFs durch Aufsummieren
der Intensitätswerte zu einer stacked FWF zusammengefasst (Stilla et al. 2007,
Plenkers et al. 2013, Roncat und Mandlburger 2016). Anschließend erfolgt die
Detektion aller Echos bzw. lokalen Maxima in der stacked FWF und die Be-
stimmung ihrer Signifikanz nach Kirmse und de Ferranti (2017) sowie Schwarz
et al. (2019). Das signifikanteste Echo nach dem Wasseroberflächenecho wird als
wahrscheinlichstes Gewässerbodenecho detektiert und dessen Breite bestimmt
(Abb. 3). Die Anzahl der Samples zwischen den Echos der Wasseroberfläche
und des Gewässerbodens sowie deren Breite dienen der Definition des Such-
korridors, welcher dann auf die einzelnen gemessenen FWFs angewendet wird
(Abschnitt 2.4). Zusätzliche Filter- und Kontrollmethoden (z.B. Anwendung
eindeutig bestimmbarer Gewässerbodenechos als Kontrollwerte, gegenseitige
Kontrolle der Eindringtiefen von Prozessierungseinheiten) sichern die zuverläs-
sige Detektion der Gewässerbodenechos in der stacked FWE
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DVW-SCHRIFTENREIHE # Band 102/202
39 Wißner-Verla
