Zweijahresbericht 2004/2005 - Bibliothek - GFZ

Abb. 3: Auswirkung von Absenkungen: a) vom Boden gelöste Schienenstränge und b) versetzte Brücke (Fotos: Geological
Survey Bureau of Nanjing, China )
Consequence of surface subsidences: a) suspended rails and b) displaced bridge
sich entlang der Westküste des pazifischen Ozeans im
Zentrum des Bohai-Seewirtschaftskreises. Sie repräsentiert
eine der größten Industrie- und Handelsstädte in
China und wird auch als „Diamant des Bohai-Golfs“
bezeichnet. Das Stadtgebiet umfasst einen Bereich von
11.000 km 2 und wird von mehr als 10 Millionen Menschen
bewohnt.
In der Geschichte der Stadt spielte Wassermangel stets
eine große Rolle, da es in dem Gebiet kein oberflächennahes
Süßwasser gibt. Durch langjährige Grundwasserentnahme
aus immer tieferen Schichten zur Deckung der
wachsenden Nachfrage aus Industrie und Landwirtschaft
kommt es zu massiven Oberflächenabsenkungen in der
gesamten Region. Die zerstörerischen Auswirkungen sind
beispielhaft in Abb. 3 und Abb. 4 dargestellt. Abb. 3a zeigt
vom Boden losgelöste Schienenstränge und Abb. 3b eine
partiell versetzte Brücke. Gebäudeschäden sind in Abb. 4a
und b dokumentiert.
Diese Probleme werden in Zukunft vermutlich noch größer,
da die Nachfrage nach Trinkwasser weiter steigen
wird. Umso mehr sind die Kontrolle und Überwachung
der Bodenabsenkungen wichtig für die Stadt. Im Vergleich
zu den konventionellen geodätischen Messverfahren
ermöglicht die differentielle SAR-Interferometrie eine
effektive, ökonomische und hochgenaue Auswertung.
In einer Projekt-Kooporation mit dem chinesischen
„Ministry of Land and Resources'“ konnte am GFZ Potsdam
eine neue Technik zur Bestimmung der Absenkungsraten
getestet werden.
Dazu wurden von der ESA zehn Szenen ENVISAR ASAR
SLCI-Daten zur Verfügung gestellt, die im Zeitraum vom
Oktober 2003 bis Dezember 2004 aufgezeichnet worden
waren. Im Allgemeinen kann ein Interferogramm aus je
zwei SAR-Bildszenen generiert werden. Dabei müssen die
beiden SAR-Bilder hoch kohärent sein, da sonst die Phaseninformation
der Bilder verloren geht. In der Realität
kann diese Voraussetzung aufgrund kleinster Veränderungen
der Oberflächeneigenschaften wie z. B. durch
Vegetation oft nicht erfüllt werden. Für diesen Fall wurde
ein statistisch basierter Ansatz, die „Permanent Scatterer“-
Technik (PS) entwickelt, bei der jedoch mindestens 30 Radarszenen
zur Prozessierung benötigt werden. Ziel ist es,
statistisch stabil reflektierende Punkte zu identifizieren
und diese in die Analyse zu integrieren. Da für das hier
beschriebene Projekt nur zehn Szenen zur Verfügung ste-
Abb. 4 a, b: Durch Bodenabsenkungen verursachte Gebäudeschäden (Fotos: Geological Survey Bureau of Nanjing,
China).
Building damages caused by surface subsidence.
Zweijahresbericht 2004/2005 GeoForschungsZentrum Potsdam
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