Radarinterferometrie zur Erfassung von Bodenbewegungen

Pressemitteilung

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Die Radarinterferometrie ist ein Fernerkundungsverfahren zur Messung von Bodenbewegungen, das unter anderem zur Bestimmung von Folgeerscheinungen im Bergbau angewendet wird. Mittels satellitengetragener Radartechnologie werden dabei mehrfach oder in regelmäßigen Abständen Aufnahmen erstellt und analysiert. „In einem aufwändigen Prozess ist es anschließend möglich, kleinste Höhenveränderungen bis in den Millimeterbereich zu bestimmen“, sagt Professor Wolfgang Busch vom Institut für Geotechnik und Markscheidewesen (IGMC) der TU Clausthal. Das IGMC engagiert sich seit einigen Jahren mit einer Reihe von Forschungs- und Entwicklungsprojekten auf dem Gebiet der Radarinterferometrie.

Das Institut der Oberharzer Universität veranstaltete am 8. September 2009 einen Workshop „Radarinterferometrie zur Erfassung von Bodenbewegungen“, zu dem sich 55 Teilnehmer im Hotel Der Achtermann in Goslar eingefunden hatten. Diese als Weiterbildung konzipierte Veranstaltung fand im Vorfeld der Tagung „Energie und Rohstoffe 2009 – Sicherung der Energie- und Rohstoffversorgung“ statt. In der Veranstaltung wurden die methodischen Grundlagen der Radarinterferometrie ver- mittelt und aus fachtypischen Anwendungsbeispielen für die anwesenden Vertreter der großen deutschen Rohstoffunternehmen, von Dienstleistungsunter- nehmen, Landesbehörden und Forschungseinrichtungen berichtet. Eingegangen wurde im Speziellen auf mögliche Probleme und Einschränkungen bei der Datenauswertung durch die Mehrdeutigkeit der Messgröße, auf Möglich- keiten zur Validierung (mit geodätischen Messungen, z.B. Nivellements) und auf die Eigenschaften und die Reduktion von Fehlereinflüssen.

Die Besonderheiten unterschiedlicher Satellitensensoren hinsichtlich der Erfassung und Analyse großflächiger und kleinräumiger sowie schneller und langsamer Bodenbewegungen wurden erörtert. Erläutert wurde auch der Einsatz spezieller Radarreflektoren und von erweiterten Auswerteverfahren, wie z. B. die Datenprozessierung unter Berücksichtigung von Bodenbewegungsmodellen. Daneben stellten die Referenten auch die grundlegenden Eigenschaften der Radarstrahlung und Anwendungen der satellitengetragenen Radarfernerkundung z. B. für Landnutzungsinterpretationen vor. Auf großes Interesse bei den Workshop- Teilnehmern stießen Informationen über die neuesten Sensorentwicklungen, sowohl über derzeit in Vorbereitung befindliche Satellitenmissionen als auch über die neuartigen, bodengestützten Radarinterferometer für Böschungsüberwachungen. Vortragende auf dieser Fortbildungsveranstaltung waren international ausgewiesene Experten, wie Prof. Uwe Sörgel (Juniorprofessor für Radarfernerkundung am Institut für Photogrammetrie und Geoinformation der Leibniz Universität Hannover), Dr. Michael Eineder (Abteilungsleiter SAR-Signalverarbeitung MF-SV am Institut für Methodik der Fernerkundung IMF des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. DLR in Oberpfaffenhofen) und Dr. Tazio Strozzi (Physiker und Mitarbeiter der Schweizer Firma GAMMA Remote Sensing AG) sowie mehrere Mitarbeiter der Abteilung Markscheidewesen und Geoinformation am IGMC.

Die Arbeitsgruppe von Prof. Busch beschäftigt sich in öffentlich geförderten Forschungsprojekten mit der methodischen Weiterentwicklung der radarinterferometrischen Auswertemethoden (differentielle Radarinterferometrie dInSAR sowie Persistent Scatterer Interferometry PSI) und mit der Fehleranalyse radarinterferometrischer Messungen. In Anwendungsprojekten im Auftrag von Industrieunternehmen konnten das Potential der Methoden im Bergbausektor und die Zuverlässigkeit entsprechender Auswertungen gezeigt werden.

Im Ergebnis der von den Teilnehmern durchgängig positiv bewerteten Veranstaltung wurde konstatiert, dass sich die satellitengestützte Radarinterferometrie in den letzten Jahren aus rein wissenschaftlichen Anwendungen zu einem verlässlichen Verfahren für die praktische Anwendung entwickelt hat, mit dem Deformationen der Erdoberfläche im Zentimeter- und Millimeterbereich zuverlässig gemessen werden können. Die Verbesserung der Qualität der Daten durch die Verfügbarkeit neuer hochauflösender Sensoren, wie z. B. TerraSAR-X mit einer Bodenauflösung von unter 3 m und einer zeitlichen Wiederkehrrate von 11 Tagen, und der Auswertemethoden, zu der auch die Arbeiten der Clausthaler Forscher beitragen, haben dazu geführt, dass radarinterferometrische Verfahren in der Rohstoffindustrie erfolgreich eingesetzt werden können.