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Online-Nachschlagewerk zur Meeresforschung
Herausgeber: Dr. D. Völker

Bathymetrische Datensätze

Autor: Dr. David Voelker

Bathymetrische Karten sind ein wesentliches Werkzeug für Meeresgeologen, weil die Gestalt des Meeresbodens viel über die herrschenden Prozesse verrät, sowohl in Bezug auf endogene Prozesse (Plattentektonik) als auch auf exogene Prozesse (Ablagerung und Erosion). Zweitens aber beeinflusst die Gestalt des Meeresbodens die Ablagerung von Sedimenten, beispielsweise durch Schwellen, die einen Tiefenwasseraustausch behindern.

Gute bathymetrische Karten sind teuer, deshalb ist es praktisch, wenn man sie selbst erzeugen kann, auch weil man so Kartenausschnitt, Projektion und Auflösung selbst bestimmen kann. Grundlage dafür sind bathymetrische Datensätze, von denen einige frei verfügbar sind. Sie werden im Folgenden vorgestellt. Eine Anleitung für das Erstellen von bathymetrischen Karten mit dem frei verfügbaren Programm GMT mit mehreren Beispielen und Erläuterungen wird im Anschluß gegeben.

GEBCO

GEBCO (General Bathymetric Charts of the Ocean) ist erhältlich als Kartenblätter und in digitaler Form als CD-ROM (aktuell GEBCO-97, etwa 400 DM). Form: Unregelmäßig verteilte Datenpunkte von Schiffslotungen, dazwischen Interpolationen. Sehr unterschiedliche Datendichte: extrem genau in einigen Regionen, speziell in Polargebieten Datendecke dünn. Herausgeber: Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC) als Unteroganisation der UNESCO, und der International Hydrographic Organisation (IHO), Die Weiterentwicklung obliegt dem British Oceanographic Data Centre (BODC). Als Weiterentwicklung wird eine gegriddete Version versprochen. Zur GEBCO-homepage

ETOPO5

Erhältlich in digitaler Form als Auszüge oder kompletter Datensatz, per ftp (file transfer protocol) oder CD-ROM. Form: auf ein Gitternetz von 5x5 Minuten berechnete Höhenwerte der Ozeane und Kontinente. Ein Datenpunkt repräsentiert somit eine Fläche von z.B. 86 km2 in Äquatornähe bzw. 66 km2 bei 40° geographischer Breite. Nähere Informationen zur Datenorganisation. Die Daten lassen sich in verschiedenen Formaten z.B. als 3 Spalten ASCII-Tabelle (Lat, Long, Depth) oder auch als binäre Daten mithilfe eines Java-Scripts von der Homepage des Projekts extrahieren. (Achtung: ein ASCII-Datensatz, der den Atlantik abdeckt, entspricht etwa 40MB). Herausgeber: ursprünglich Datensatz der US-Marine (US Naval Office), inzwischen frei verfügbar, erhältlich beim National Geophysical Data Center und z.B. der Columbia Universität New York.

Smith & Sandwell

Erhältlich in digitaler Form im binären image-Format , (neuerdings auch als ASCII-Datei), per ftp (ftp://topex.ucsd.edu/pub/global_topo_2min/topo_8.2.img) oder als CD-ROM. Die image-Datei hat eine Größe von ~130MB. Form: auf ein Gitternetz von 2x2 Minuten berechneter Datensatz der Tiefe der Meeresböden. Ein Datenpunkt repräsentiert somit eine Fläche von ~ 14 km2 (in Äquatornähe). Der Datensatz wurde durch die Kombination von verfügbaren Echolotdaten und hochauflösender Schweremessungen der Geosat, ERS-1/2, and Topex/Poseidon - Satellitenaltimeter erzeugt. Eine nähere Beschreibung der Datenerzeugung existiert als Internet-Artikel, sowie als gedruckter Artikel (Dieses Bild signalisiert einen Literaturhinweis!Smith & Sandwell, 1997Smith, W. H. F., & Sandwell, D. T. (1997). global seafloor topography by satellite altimetry and ship depth sounding. Science, 277, 1956-1962.), siehe auch die Global seafloor topography-homepage.

Vergleich von bathymetrischen Datensätzen

Vergleich von ETOPO5-Datensatz (oben) und Sandwell & Smith (unten) an einem Abschnitt des Südwest-Indischen Rückens. Die höhere Auflösung des Datensatzes von Smith&Sandwell läßt die strukturelle Vorzugsrichtung ("grain") der ozeanischen Kruste besser erkennen und zeigt Details der Bruchzonen und Tiefseekuppen.

Generic Mapping Tool (GMT)

Weit verbreitet (und umsonst) aber etwas aufwendig zum Lernen ist das Programm (oder vielmehr Programmsammlung) GMT (Generic Mapping Tools) von Paul Wessel & Walter H. F. Smith, mit dem alle Karten auf diesen Seiten erzeugt wurden. Das Programm liest verschiedene binäre Datenformate bathymetrischer Datensätze ein, ermöglicht eine Vielzahl geographischer Projektionen und läuft (mittlerweile) auch unter Windows - unter Unix-Derivaten wie Solaris, HP-UX, IRIX, Linux etc. sowieso.

Zur Einführung in das Programm siehe Kompaktkurs Grundkurs GMT zur Kartenerstellung. Zum Kurs existiert ein online-Skript mit herunterladbaren Beispieldateien, den damit erzeugten Grafiken, einer Beschreibung der einzelnen Programme etc. Das Skript kann auch als Word Datei heruntergeladen werden.

Nomenklatur von unterseeischen Strukturen

Für die Namen von unterseeischen Strukturen sollte man, um Mißverständisse zu vermeiden - die es massenweise gibt - auf "offizielle" Quellen zurückgreifen: Gazetteer of Undersea Features (U.S. Defense Mapping Agency, Washington) oder noch besser Standardization of Undersea Feature Names, published by the Intergovernmental Oceanographic Commission and the International Hydrographic Organization (IOC-IHO). Ein digitaler Satz von bathymetrischen Namen kann vom GEOnet Names Server des U.S. Board on Geographic Names abgerufen werden.

Weitere Links & Tools