EP7 - Fernerkundung


Ziele

Die Arbeitsgruppe Fernerkundung untersucht die Oberflächenbewegungen im Thüringer Becken, um allgemeine Informationen über die Oberflächendynamik zu gewinnen. Das Ziel ist es mehr über die momentan ablaufenden aktiven Prozesse zu erfahren. Um die zeitliche und räumliche Entwicklung der Bewegung zu erfassen wird die differentielle Radarinterferometrie (dInSAR) genutzt, die die Erkennung von Oberflächenveränderungen mit Raten von wenigen mm/Jahr ermöglicht. Besonderer Fokus dabei liegt auf den durch Grundwasserpegeländerungen hervorgerufenen Deformationen, als auch auf subrosions- oder bergbaubedingten Senkungen. Zu diesem Zweck werden Zeitreihen von Radardaten verschiedener Sensoren, aufgenommen zu unterschiedlichen Jahreszeiten, bei wechselnden Wetterbedingungen und Grundwasserständen,interferometrisch ausgewertet.

Arbeitsgebiete

Erfurt: Untersuchungen zu peridodischen Grundwasserpegeländerungen

Bad Salzungen: Grundwasser + Senkung durch Subrosion

Schmalkalden: Grundwasser + Senkung durch Subrosion

EP10 - Numerische THMC-Modellierung

Sondershausen: Bergbauinduzierte Senkung

Methodik

Die Persistent Scatterer Interferometrie als weiterentwickelte dInSAR-Methode ist gut geeignet um Langzeitbeobachtungen der Arbeitsgebiete zu ermöglichen. Dafür werden zuerst die Radaraufnahmen eines Gebietes zu einem Stapel zusammengefasst und pixelgenau koregistriert. Punkte, deren Rückstreusignatur (Phase und Amplitude) über die Zeit weitestgehend konstant bleiben, werden als Persistent Scatterer (PS) ausgewählt. Durch mehrstufige Iterationsverfahren werden beispielsweise atmosphärische Störungen entfernt, die Phaseninformation der PS rekonstruiert und damit eine relative Bewegung der Punkte untereinander ermittelt. Die Daten können nun mit vorhandenen Messdaten aus Grundwasserpegeln oder Landvermessungsnetzen abgeglichen / ergänzt werden.

Method

Ergebnisse

Besonders in urbanen Gebieten und auf versiegelten Flächen kann die PS Analyse erfolgreich angewendet werden. Für ein Ergebnis mit hoher Genauigkeit sind kontinuierliche Zeitreihen über einen langen Zeitraum erforderlich. Im Stadtgebiet Erfurt zeichnen sich Trends aus den Grundwasserpegelmessungen auch in den Ergebnissen der Radarinterferometrie ab, jedoch sind weitere Untersuchungen notwendig. Im Stadtgebiet Sondershausen konnten die Senkungsgebiete identifiziert und deren Absinkgeschwindigkeit millimetergenau ermittelt werden. Dabei wurden erfolgreich Daten verschiedener Satelliten aus verschiedenen Zeiträumen verarbeitet, um einen Zeitraum von 15 Jahren abzudecken.



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Abb. 1: Ergebnis der Analyse von ASAR Szenen über Sondershausen. Im Stadgebiet gibt es einen Senkungstrog mit maximaler Senkung von 12mm / Jahr.


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Abb. 2: Zeiträume der Aufnahmen über Sondershausen von den unterschiedlichen dort verfügbaren Sensoren

Mitarbeiter/innen

Die Mitarbeiter/innen in EP7 finden Sie hier