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Titelaufnahme

Titel
Dataset compilation by GRASS GIS for thematic mapping of Antarctica: Topographic surface, ice thickness, subglacial bed elevation and sediment thickness
VerfasserLemenkova, Polina
Enthalten in
Czech Polar Reports, Brno, Czech Republic : Masaryk University, 2021, 11 (2021), 1, Seite 67-85
ErschienenBrno, Czech Republic : Masaryk University, 2021
SpracheEnglisch
DokumenttypAufsatz in einer Zeitschrift
Schlagwörter (DE)Antarktis / GRAS-GIS / Skript / Kartographie / Kartierung / Topographie / ETOPO1 / Dicke des Schelfeises / Sedimentation / Geoid / Geophysik
Schlagwörter (EN)Antarctic / GRASS GIS / script / cartography / mapping / topography / ETOPO1 / ice shelf thickness / sedimentation / geoid / geophysics
ISSN1805-0689
URNurn:nbn:at:at-ubs:3-29790 
DOI10.5817/CPR2021-1-6 
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Zusammenfassung

In diesem Artikel werden die GRASS GIS-basierte thematische Kartierung der Antarktis unter Verwendung eines Skriptansatzes und zugehörige Datensätze zu Topographie und Geophysik vorgestellt. Der Stand der Technik in der kartografischen Entwicklung weist auf zwei wichtige Aspekte hin. Die erste umfasst Shell-Scripting, das die Wiederholbarkeit der GIS-Technik fördert, eine stärkere Automatisierung des kartografischen Arbeitsablaufs und die Kompatibilität von GRASS mit Python-, PROJ- und GDAL-Bibliotheken, was eine erweiterte Geodatenverarbeitung ermöglicht: Formatkonvertierung, Neuprojektion und räumliche Analyse. Der zweite Aspekt besteht darin, dass die Datenvisualisierung einen großen Einfluss auf die geologische Forschung hat, indem sie die Interpretation zwischen der antarktischen Vereisung und der Oberfläche verbessert. Dazu gehören die maschinellen Lernalgorithmen der Bildklassifizierung, die es ermöglichen, zwischen Gletscher- und Nicht-Gletscheroberflächen durch automatische Partitionierung von Daten und Analyse verschiedener Oberflächentypen zu unterscheiden. Die vorgestellten detaillierten Karten der Antarktis umfassen visualisierte Datensätze aus den Projekten ETOPO1, GlobSed, EGM96 und Bedmap2. Zu den Gittern gehören die Boden- und Oberflächenhöhe, ETOPO1-basierte Bathymetrie und Topographie, die Boden-, Eis- und Sedimentdicke, die Unsicherheit des geerdeten Bodens, die Höhe des subglazialen Bodens, Geoidwellen, geerdete Eismasken und Schelfe. Die Daten zeigen die Verteilung des heutigen Gletschers, geophysikalischer Felder und topografischer Landformen zur Analyse von Prozessen und Zusammenhängen zwischen geophysikalischen und geologischen Phänomenen. Fortschritte in der Skriptkartographie sind bedeutende Beiträge zur geologischen und glaziologischen Forschung. Die Verarbeitung hochauflösender Datensätze des Südpolarmeeres, die mit Methoden der Fernerkundung gewonnen wurden, stellt neue Schritte in der Automatisierung der digitalen Kartierung dar, wie in dieser Studie vorgestellt, und fördert eine umfassende Überwachung geologischer, Permafrost- und Gletscherprozesse in der Antarktis. Alle Karten wurden mit GRASS GIS Version 7.8 erstellt. mit technischen Details der beschriebenen und interpretierten Skripte.

Abstract

This paper presents the GRASS GIS-based thematic mapping of Antarctica using scripting approach and associated datasets on topography and geophysics. The state-of- the art in cartographic development points at two important aspects. The first one comprises shell scripting promoted repeatability of the GIS technique, increased automa- tization in cartographic workflow, and compatibility of GRASS with Python, PROJ and GDAL libraries which enables advanced geospatial data processing: converting formats, re-projecting and spatial analysis. The second aspect is that data visualization greatly influences geologic research through improving the interpretation between the Antarctic glaciation and surface. This includes the machine learning algorithms of image classifi- cation enabling to distinguish between glacier and non-glacier surfaces through auto- matically partitioning data and analysis of various types of surfaces. Presented detailed maps of Antarctic include visualized datasets from the ETOPO1, GlobSed, EGM96 and Bedmap2 projects. The grids include bed and surface elevation, ETOPO1-based ba- thymetry and topography, bed, ice and sediment thickness, grounded bed uncertainty, subglacial bed elevation, geoid undulations, ice mask grounded and shelves. Data show the distribution of the present-day glacier, geophysical fields and topographic landforms for analysis of processes and correlations between the geophysical and geological phe- nomena. Advances in scripting cartography are significant contributions to the geologi- cal and glaciological research. Processing high-resolution datasets of Southern Ocean retrieved by remote sensing methods present new steps in automatization of the digital mapping, as presented in this research, and promotes comprehensive monitoring of geo- logical, permafrost and glacial processes in Antarctica. All maps have been plotted using GRASS GIS version 7.8. with technical details of scripts described and interpreted.

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