Heft 2-3/1999

Kurzfassung
Im Jahr 1987 wurde das GIS-Zeitalter an der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) mit der Installation der GIS-Software ARCInfo eingeleitet. Dies war die erste Installation dieser Software auf einer österreichischen Universität. Seither haben Geographische Informations-Systeme (GIS) in den Lehr- und Forschungaktivitäten der BOKU immer mehr an Stellenwert gewonnen. Der gegenständliche Artikel dokumentiert in Überblicksform die geschichtliche Entwicklung sowie den derzeitigen Stand von GIS in Lehre und Forschung an der "Universität des Lebens" (BOKU).

Abstract
In 1987 the GIS-Software ARCInfo was installed at the Universität für Bodenkultur Vienna (University of Agricultural Sciences, Vienna, BOKU). This first installation of ARC-Info-software at an Austrian university was the begin of the GIS-era at the BOKU. Since that time the importance of Geographic Information Systems (GIS) in research and education has increased at the BOKU. The present publication documents in an overview the historical development and the state of the art of GIS in research and education at the "University of Life" (BOKU).

Kurzfassung
Das Erkennen, Erfassen und Abschätzen von Gefahrenpotentialen in alpinen Bereichen (Muren, Hochwasser, Lawinen) sind wichtige Vorsorgemaßnahmen zum Schutz von Menschen und Infrastruktur. Dazu sind eine Vielzahl von Naturraumparametern einzubinden und zu berücksichtigen. Geoinformationssysteme haben bei Risikomanagement-Aufgaben eine tragende Rolle als zentrale Informationsquelle übernommen.

Abstract
Recognition, registration and assessment of risk-potentials in alpine areas are important precaution tasks to protect human persons and infrastructure from being damaged by avalanches, landslides and floods. Many different parameters have to be included and considered. Geoinformationsystems have undertaken the role as a central information pool in this type of risk-management.

Kurzfassung
Nach einer anfänglichen Einführung in die Problembereiche der Lawinenprognose wird das Lawinensimulationsmodell ELBA vorgestellt. Es handelt sich dabei um ein für 2D Simulationen adaptiertes, erweitertes VOELLMY Modell. Wichtige Erweiterungen sind dynamische Berechnung der turbulenten Reibung und die Einführung der Schneeaufnahme durch die Lawine während des Abgangs. Primärer Einsatzbereich dieses GIS-gekoppelten Modells ist die Risikoanalyse größerer Talbereiche. Das Modell wurde auf die beiden Katastrophenlawinen von Galtür und Valzur im Februar 1999 angewandt. Die Simulationsergebnisse für diese beiden sehr unterschiedlichen Lawinen werden besprochen. Es zeigt sich, daß die Berechnung von Lawinenabgängen nicht nur ein kinematisches, sondern auch in hohem Maße ein Anfangswertproblem ist. Abschließend wird ein Ausblick auf die Forschungsvorhaben in näherer Zukunft gegeben.

Abstract
After an initial introduction into the problem fields of avalanche prediction the avalanche simulation model ELBA is presented. This model is an adapted and extended 2D Version of a VOELLMY-type model. The most important extensions are the dynamic calculation of turbulent drag and the introduction of snow entrainment. The main application of ELBA is the risk analysis of bigger valley sections. The model has been applied on the catastrophic avalanche events of Galtuer and Valzur in February 1999. The simulation results for those significantly diverse cases are discussed. It can be shown, that avalanche run out calculation is not only a cinematic problem, but also heavily influenced by the determination of the initial conditions. Finally perspectives for the future research are outlined.

Kurzfassung
Die Modellanwendung ermöglicht das operationelle Auffinden von Hangbereichen, welche durch oberflächliche Rutschungen gefährdet sind. Die Kombination von statistischen Geländeanalysen mit prozeßorientiertem Expertenwissen erlaubt eine überregionale Anwendung des Modells. Die Verknüpfung der Modellebenen wird mit Fuzzy-Logik realisiert, wodurch ein individueller Modellaufbau möglich ist. Die Modellergebnisse basieren auf der interaktiven Informationsverarbeitung mit ArcView und den Matlab Fuzzy-Tools. Dadurch sind die einzelnen Modellschritte transparent, die Modellergebnisse nachvollziehbar und das Verfahren erfährt eine höhere Akzeptanz.

Abstract
The application allows the identification of potential unstable slopes. The combination of statistical analyses and process based experts knowledge result in a regional model. The software-packages ArcView and Matlab Fuzzy Tools allow individual modelling techniques. Due to this the model is very transparent and results in a highly accepted regional risk management planning method.

Kurzfassung
Bodenerosionsmodelle ermitteln Materialverlagerungen in Abhängigkeit von Niederschlag, Topographie, Bodencharakteristik und Landnutzung. Für die Praxis der Landnutzung und Landentwicklung werden diese Ergebnisse relevant, wenn sie mit Produktivitätsmodellen gekoppelt werden. Das Modell SPIES (Soil Productivity Indices and their Erosion Sensitivity) integriert das Erosionsmodell EUROSEM und das Produktivitätsmodell SOFI auf Basis eines Raster GIS. Schwerpunkt des Beitrags sind Aspekte des Datenflusses und der Schnittstellengestaltung sowie erste Ergebnisse für ein kleines Testgebiet in Costa Rica.

Abstract
Soil erosion models calculate material transport as a function of precipitation, topography, soil properties and land use. Results can be relevant for practical land use planning, if they are linked to soil productivity models. The SPIES application (Soil Productivity Indices and their Erosion Sensitivity) integrates the soil erosion model EUROSEM and the soil productivity model SOFI with the help of a raster GIS. This paper discusses aspects of dataflow and interface programming and presents a pilot application for a test area in Costa Rica.

Kurzfassung
GIS werden zunehmend in allen Teilbereichen der Hydrologie und Wasserwirtschaft angewandt. Sie unterstützen dabei die Datenerfassung und -aufbereitung, Datenverwaltung, Speicherung und Auswahl, die Analyse und Modellanwendung sowie die Darstellung. Der Beitrag präsentiert diese Funktionen anhand von drei konkreten Anwendungen.

Abstract
GIS are increasingly utilised in all fields of hydrology and water resources management. Their main functions are data acquisition and pre-processing, data management, storage and retrieval, analysis and modelling as well as visualisation. This contribution presents the application of GIS in three case studies.

Kurzfassung
Der Prototyp eines GIS-basierten entscheidungsunterstützenden Systems (spatial decision support system - SDSS) zur Unterstützung der Planung von Waldumbauvorhaben in sekundären Nadelwäldern wird vorgestellt. Das SDSS unterstützt den Entscheidungsträger bei der Strukturierung von komplexen Entscheidungsproblemen in besser überschaubare Teilprobleme und bei der Evaluierung von Handlungsalternativen. Die Bewertung der Effekte einer Alternative erfolgt dabei aufgrund der vom Entscheidungsträger vorgegebenen Zielvorstellungen. Ein geographisches Informationssystem erleichtert die Aufbereitung von Entscheidunggrundlagen für die Baumartenwahl und die Ableitung von bestandesspezifischen Bewirtschaftungszielen durch Möglichkeiten zur räumlichen Analyse und Visualisierung. Zur Erstellung des Prototypen wurden dabei weitgehend kommerzielle Softwareprodukte in eine benutzerfreundliche Applikation eingebunden. Potentielle Anwendungsmöglichkeiten werden anhand eines Fallbeispieles demonstriert.

Abstract
A preliminary implementation of a spatial decision support system (SDSS) for silvicultural planning in secondary coniferous forests is presented. The SDSS provides support in structuring and factorizing complex decision problems and in evaluating decision alternatives with respect to the preferences of the decision maker. To facilitate spatial analysis of tree species suitability and derivation of stand-level management objectives a GIS is an integrated part of the SDSS. In implementing the current version commercially available software products have been employed. Potential applications are demonstrated with an example.

Kurzfassung
Die forstbetrieblich relevanten Datenbestände des Lehrforstes der Universität für Bodenkultur Wien werden seit 1990 mit einem GIS verwaltet. Dies ermöglicht einerseits eine vereinfachte Nachführung der Forstkarte, andererseits erlaubt es durch Verknüpfung von vorhandenen Datenbeständen besondere Fragestellungen zu bearbeiten. Als Beispiel dafür wird die räumliche Zuordnung von Holzbringungsverfahren gezeigt. Für die laufende Nachführung der raumbezogenen Daten werden vor allem tachymetrische Verfahren sowie neuerdings satellitengestützte Positionierungsverfahren angewandt. Über die praktischen Erfahrungen im Einsatz von GPS und DGPS-Diensten im Forstbestand wird im 2.Teil berichtet.

Abstract
The forest stand data of the research forest of the University of Agricultural Sciences Vienna have been managed by a GIS since 1990. The use of the GIS both allows to simplify the traditional updating process of the forest map and to tackle new questions by its versatile data processing methods. The letter is shown for the spatial differentiation of logging methods by combining soil and topographic data. The second part deals with the use of GPS as a GIS data collection tool of growing importance under the special conditions of densely forested areas. Practical experiences and results are presented.

Kurzfassung
Verbunden mit dem Vormarsch der modernen Datentechnik haben sich in den letzten Jahrzehnten die Möglichkeiten zur Informationsverwaltung und -anwendung enorm entwickelt. Zur Beurteilung von mehreren Handlungsalternativen greift heute die Forsttechnik auf sogente Decision Support Systeme (DSS) zurück. Durch die Verknüpfung mit Geographischen Informationssystemen (GIS) können raumbezogene Daten in den Entscheidungsprozeß einbezogen werden. Anhand von drei Beispielen wird dargestellt, für welche Zwecke diese Instrumente eingesetzt werden können. Darüber hinaus werden Perspektiven für den zukünftigen Einsatz von GIS und DSS im Bereich der Forsttechnik gegeben.

Abstract
In connection with the evolution of the electronic data processing different types of information systems were developed within the last decades. In the field of forest technology decision support systems (DSS) are used to evaluate different operational actions. By implementation of GIS the decision making process will be supported by spatially referenced data. Application and practicability of these tools will be described on three examples. Beyond this prospects for future use of GIS and DSS in forest technology are given.

Kurzfassung
Die Beurteilung der landwirtschaftlichen Standorteignung für die überörtliche Raumplanung erfordert definierte Kriterien ebenso wie fachlich nachvollziehbare Formen der Entscheidungsfindung. Der vorliegende Beitrag thematisiert die Notwendigkeit der Formulierung landwirtschaftlicher Standortansprüche bei räumlichen Nutzungsentscheidungen und beschreibt ein zu diesem Zweck entwickeltes, GIS-unterstütztes Bewertungsmodell. Die Entscheidungsfindung basiert auf der Methode der Nutzwertanalyse. Die gewählten Ausschluß- und Bewertungskriterien orientieren sich ausschließlich am Ertragspotential der untersuchten Flächen. Eine Bewertung der Standorteignung auf Basis multifunktioneller Kriterien wird diskutiert, muß jedoch in diesem Modell aufgrund mangelnder flächendeckender Verfügbarkeit entsprechender Daten unberücksichtigt bleiben.

Abstract
The agricultural site analysis for regional planning programms requires defined criteria as well as evident decision-making processes. The presented paper deals with the necessity of defining agricultural site interests within land use decisions and describes a GIS based evaluation model developed for that purpose. Decision-making is based upon the method of benefit analysis. The elimination and evaluation criteria chosen is orientated on the yield potential of the areas. Agricultural site analysis based upon multifunctional criteria is discussed but not taken into acount within the presented model because of the lack of areawide availability of suitable data.

Kurzfassung
Grundlage für jede Unfallforschung ist das Auffinden von Gefahrenstellen im Straßenverkehr. Das Erkennen dieser Gefahrenstellen ist in erster Linie von der Datenqualität der örtlichen Zuordnung der Unfallstellen abhängig. In Österreich werden gegenwärtig vier unterschiedliche Verfahren zur Ortsvercodung von Unfallstellen eingesetzt, wodurch insbesonders die nachfolgende Datenauswertung technisch schwierig und zeitaufwendig ist. Die Visualisierung des Unfallgeschehens in einem GIS kann mit den herkömmlichen Vercodungsverfahren nur mit erheblichem Zeit- und Geräteaufwand vorgenommen werden, da die Daten zur Örtlichkeit der Unfallstelle bis auf wenige Ausnahmen nicht koordinativ vorliegen. Bei einer Ortsvercodung der Unfälle mittels Satellitennavigation (GPS, GLONASS) erhält man ein bundesweit einheitliches System, das überdies den Vorteil bietet, daß die Positionen der Unfallstellen koordinativ vorliegen. Dadurch wird eine graphische Darstellung des Unfallgeschehens in einem GIS rasch und einfach realisierbar. GIS-Anwender sind nicht mehr zwingend auf digitale Daten angewiesen und können die Unfallstellen auf einer georeferenzierten Hintergrundkarte darstellen.

Abstract
One of the ideas of road accident research is the systematical registering and redeveloping of accident black-spots. At sites with a high accident occurrence the appearance of accidents is mostly similar or even identical, as are their causes. By using in-depth investigation, the typical causes can usually be discovered and corrective measures can be taken. The base for road accident research is therefore the determination of such accident black-spots, which highly depends on the sufficiency of high quality data defining the exact location. At present, different methods for coding accident black-spots are being used in Austria. This makes data analysis very difficult and extremely time consuming. The visualisation of the accident situation in a GIS with these different methods for coding accident black-spots is very hard to realise, because the user must have digital information about the road number, the km-indication or the house-number in urban areas. If the accident black spots are located with satellite navigation systems the user gets uniform data and the data analysis is simplified. Furthermore the locations are already registered with co-ordinates, a visualisation of the accident situation on a background-map in a GIS is easy to realise.

Kurzfassung
Die neuen und mittlerweile auch preiswerten Technologien zur schnellen sowie auch genauen Positionierung eröffnen eine Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten von GPS. Dennoch stellt der Wunsch nach einer höchstmöglichen Automation von Arbeitsabläufen häufig ein noch zu lösendes Problem dar. Für viele Anwendungsbereiche bedarf es deshalb der Entwicklung von speziell auf die Anforderungen abgestimmter Softwarepakete, um die Einsatzmöglichkeiten von GPS effektiv nutzen zu können. Im Rahmen eines Projektes zur Zustandserfassung und -bewertung von Fahrbahnen wurde ein GPS-basiertes Road-Evaluation-System implementiert, welches die Autoren im folgenden kurz vorstellen wollen.

Abstract
The high accuracy and good price/performance ratio of todays GPS-technologies leads to a series of new areas of applications. However, most operations require an almost complex and work intensive processing. The absence of an adapted general purpose tool to process the application data leads to a reinforced demand for a highly automated application support by software packages that cover the requirements of the single procedures. In the present paper the authors will present a GPS-based Road-Evaluation-System that was implemented within the scope of a condition assessment of road networks.