ACQUISITION OF THE 3D BOUNDARY OF THE TRIGLAV GLACIER FROM ARCHIVED NON-METRIC PANORAMIC IMAGES

摘要

Eine nicht-metrische Horizont Panorama/camera wurde fir die regelmdfiige, monatliche photographische Aufnahme des stark schmelzenden Triglav Gletschers in Slowenien seit dem Jahr 1976 eingesetzt. Die konvergenten Aufnahmen werden von zwei Kamerastationen in Richtung des Gletschers aufgenommen, was eine stereoskopische Beobachtung und Auswertung unmöglich macht. Es sollte die geeignetste Methode ermittelt werden, die es dennoch erlaubt, 3D Daten aus diesen konvergenten Panoramaaufiiahmen abzuleiten. Dazu wurde die Horizont Panoramakamera kalibriert und mit drei Methoden getestet: Diese sind: Generierung von Pseudo-Orthophotos, die Anwendung von 2D Neigungsmessungen und die interaktive Orientierung eines detailreichen Digitalen Höhenmodells auf die Bilder. Diese dritte Methode hat sich als die geeignetste erwiesen, um den Umriss des Triglav Gletschers zu bestimmen und wird im Detail beschrieben. Der dreidimensionale Umriss des Gletschers kann aus einzelnen Horizont Bildern (Kamerastandpunkte A und B) bestimmt werden, wodurch die Fläche und das theoretische Volumen des Gletschers berechnet werden können. Durch Wiederholung der Bestimmung des Gletscherumrisses fir verschiedene Orientierungsparameter, wurden die Standardabweichungen fir die Fldche und das theoretische Volumen ermittelt. Durch die prdziseren Messungen fir Fldche und Volumen mit den Bildern von Kamerastandpunkt B wurden nur diese fir die Studien zum Schmelzen des Gletschers verwendet. Jedes dritte Jahr zw. 1976 und 2005 wurden die Horizont Bilder verwendet, um die Anderungen der Fläche und des Volumens des Gletschers zu bestimmen. Dabei konnte festgestellt werden, dass die Fläche des Gletschers auf 8% der urspriinglichen Fldche reduziert war, d.h. von 15 ha im Jahr 1976 auf 1-2 ha im Jahr 2000. Durch strengere Winter wurde jedoch in der letzten Dekade von (2000-2009) das Abschmelzen des Gletschers verlangsamt. Das theoretische Volumen des Gletschers nahm von 1976 bis 2005 näherungsweise exponentiell ab.%A panoramic, non-metric, Horizont camera has been used for regular, monthly, close-range photography of the rapidly retreating Triglav glacier in Slovenia since 1976. The unfavourable geometry of the convergent images taken from the two camera stations has made any direct stereoscopic observation and recording impossible. The aim of this research was to define the most useful method for acquiring 3D data from these panoramic, convergent images. The Horizont camera was calibrated and three methods were then tested: the generation of pseudo-orthophotographs, the application of 2D clinometry and the interactive orientation of a detailed digital elevation model (DEM) on the images. The third turned out to be the only method suitable for determining the boundary of the Triglav glacier. The interactive orientation of a detailed DEM on the Horizont images is described in detail. The 3D glacier boundary can be acquired from individual Horizont images (camera stations A and B) enabling the computation of the glacier's area and theoretical volume. By repeating the glacier boundary acquisition for different orientation parameters, the standard deviations of the glacier area and theoretical volume were computed. Because of the more precise average area and volume measurements achieved with the camera station B images, only these were chosen for the glacier disappearance study. Every third year between 1976 and 2005 the Horizont images were used to compute the changes in the area and volume of the glacier. The glacier area was found to have reduced to 8% of its earlier size, from 15 ha in 1976 to 1-2 ha in 2000. However, owing to harsher than average winters since then the decline in the glacier area was found to have slowed in the past decade (2000 to 2009). The glacier's theoretical volume decreased roughly exponentially from 1976 to 2005.