3D-Visualisierung georeferenzierter Daten im Fluglärm-Kontext

Abstract

Bei der Fluglärmberechnung in der Umgebung von Flughäfen werden verschiedene, zum Teil georeferenzierte Daten verwendet. Das Aircraft-Noise-Analyses-Framework (AIRNAF) des DLR beinhaltet Funktionalitäten zur zweidimensionalen Darstellung dieser Daten. In der Regel erfolgt die Darstellung zweidimensional. Eine dreidimensionale Darstellung bietet sich jedoch an, da so komplexe Beziehungen zwischen den Daten visualisiert werden können. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit soll eine Methodik zur dreidimensionalen Visualisierung georeferenzierter Daten erarbeitet werden. Dies beinhaltet die Erweiterung der DLR-Software AIRNAF um Funktionalitäten zur dreidimensionalen Darstellung in Matplotlib. Dies umfasst die Darstellung zentraler Luftfahrt-Elemente wie Start- und Landebahnen, Flugstrecken, Flugbahnen, Lärmkonturen und digitale Geländemodelle und Bevölkerungsverteilungen. Darüber hinaus wird ein Verfahren implementiert, welches die Darstellung der Daten sowohl im geographischen (Lat-Lon) als auch im Universal-Transverse-Mercator-Koordinatensystem ermöglicht. Des Weiteren werden in dieser Arbeit drei Anwendungsfälle vorgestellt, welche auf die entwickelten Funktionen zurückgreifen und eine Auswahl potenzieller Anwendungsszenarien präsentieren. Die Anwendungsfälle umfassen (1) ein Verkehrsszenario, welches die Verkehrssituation über den Zeitraum eines simulierten Jahres am Kölner Flughafen abbildet; (2) den Vergleich der Lärmkonturen zweier Einzelflüge, welche unterschiedliche Abflugverfahren (NADP1 und NADP2) nutzen; sowie (3) die Darstellung des Einflusses des Geländemodells auf die Lärmbelastung am Boden anhand eines Einzelfluges. Die in dieser Arbeit entwickelte Methodik ermöglicht die reproduzierbare dreidimen sionale Darstellung georeferenzierter Daten und fügt sich nahtlos in die Struktur des bestehenden AIRNAF-Frameworks ein.