Datenanalyse und flächenhafte Modellierung der PSI-Informationen des BodenBewegungsdienst Deutschlands für die Landesfläche Niedersachsens

Marco Brockmeyer, Christian Schnack, Cord-Hinrich Jahn

doi:10.12902/zfv-0300-2020

Zusammenfassung

Zur Bereitstellung eines einheitlichen integrierten Raumbezugs ist das Aktualitätsgebot der Festpunktfelder ein wesentliches Qualitätsmerkmal. Bewegungen der Erdoberfläche bewirken eine stetige Verringerung der Aktualität des Raumbezugs, da sich aktuell gemessene und berechnete Koordinaten vom amtlichen Nachweis zunehmend unterscheiden. Zur Abgrenzung der Einflussbereiche von Bodenbewegungen liefert die Radarinterferometrie aufgrund der hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung wertvolle Daten. Im Rahmen einer Pilotstudie des BodenBewegungsdienst Deutschlands (BBD) der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) erhielt das Landesamt für Geoinformation und Landesvermessung Niedersachsen (LGLN) einen Persistent Scatterer Interferometry (PSI)-Datensatz der Sentinel-1 Mission über den Beobachtungszeitraum 2014 bis 2018. Nach zeitlicher und räumlicher Ausreißerfilterung wurden die relativen Bewegungsraten der Persistent Scatterer (PS) durch Geschwindigkeitsinformationen der amtlichen Höhenfestpunkte mit einem absoluten geodätischen Datum versehen. Die resultierenden Daten wurden mittels Kriging-Approximation unter Berücksichtigung räumlicher Strukturen durch Variographie für die gesamte Landesfläche Niedersachsens modelliert. Das berechnete Bodenbewegungsmodell bietet einen erheblichen Informationsgewinn zur Detektion und Bewertung von Bodenbewegungsgebieten.

Summary

In order to provide the integrated geodetic spatial reference in Germany, the timeliness requirement of the reference framework is an essential quality feature. Movements of the earth’s surface cause a constant reduction of this feature when the currently measured or calculated coordinates increasingly differ from official coordinates that were determined in the past. The remote sensing method of radar interferometry enables the detection of ground motion areas due to its high temporal and spatial resolution. As part of a pilot study of the Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), the Landesamt für Geoinformation und Landesvermessung (LGLN) has received a PSI dataset of the Sentinel-1 mission for the period 2014 to 2018. After temporal and spatial outlier filtering, the relative data was given an absolute datum by the velocity information of official leveling benchmarks. These modified PSI data were modeled using Kriging approximation considering spatial structures by variography for the entire federal state of Lower Saxony. The produced dataset provides a huge amount of additional information for the detection and evaluation of ground moving areas.