LiDAR-Fehlerkorrektur in komplexem Gelände mit FITNAH-3D

In komplexem Gelände haben die Geräte jedoch systembedingt einen Nachteil, der sich aus dem Messprinzip ergibt: die Windgeschwindigkeit wird mit mehreren Laserstrahlen gemessen, die in einem bestimmten Winkel zueinander in verschiedene Richtungen messen und per Vektorrechnung Windgeschwindigkeit und Windrichtung ergeben. Das funktioniert aber nur, solange das Windfeld in allen Richtungen homogen ist. In komplexem Gelände, wenn beispielsweise der Wind über einen Hügel oder eine Kuppe strömt, ist diese Homogenität nicht mehr gegeben, was zu Messfehlern führt.

Diesen Fehler kann GEO-NET im Vorfeld berechnen, und so einerseits den Standort für das LiDAR identifizieren, der den geringsten Messfehler erzeugt, und zum anderen den Messfehler bei den konkreten Messergebnisse korrigieren. Dabei kommt das dreidimensionale Strömungsmodell FITNAH-3D zum Einsatz, das sich insbesondere im komplexen Gelände bewährt hat. Mit diesem Modell erzeugt GEO-NET eine Karte, die die Abweichungen einer LiDAR-Messung von der tatsächlichen Windgeschwindigkeit zeigt. Diese dient als Grundlage zur Auswahl des Messstandortes und zur späteren Fehlerkorrektur. Auf diese Weise lassen sich die Unsicherheiten einer LiDAR-Messung in komplexem Gelände deutlich reduzieren.

Einzelheiten zu diesem Verfahren stellt die GEO-NET-Expertin Linda Voß nächste Woche auf der meteorologischen Tagung DACH 2019 in Garmisch-Partenkirchen vor.