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SuLaMoSA - Subsidence and Landslide Monitoring Service in Austria

Homogene und kontinuierliche Erfassung von Bodenbewegungen in Österreich mithilfe differentieller SAR-Interferometrie basierend auf Copernicus-Satellitendaten

Motivation und Ziele

Erdrutsche sind eine der am weitesten verbreiteten Gefahrensituationen in Europa, die für erhebliche soziale und wirtschaftliche Auswirkungen verantwortlich sind. Bodensenkungen können über viele Jahre hinweg allmählich in Form von Bodenoberflächendepressionen auftreten und die nachhaltige Entwicklung der Gesellschaft und der Wirtschaft ernsthaft beeinträchtigen. Dies wird durch das Engagement der meisten relevanten österreichischen Akteure dokumentiert, die sich mit dem Management von Geo-Gefahren, der Überwachung der Infrastruktur und Aspekten des Katasterwesens befassen.

Das Kernziel des Projekts ist daher die Einrichtung eines österreichischen Überwachungssystems für Bodensenkungen und Erdrutsche mit einem starken Fokus auf potenzielle Nutzer.

Heraus-forderungen

Bislang wurde nicht nur in Österreich keine Standardmethode zur kontinuierlichen Überwachung von Erdrutschen und Bodensenkungen implementiert, sondern es wurde eine Vielzahl von Ansätzen basierend auf inhomogenen Daten in isolierten Anwendungen eingesetzt.

Mittlerweile werden fortschrittliche Techniken der differenziellen SAR-Interferometrie (D-InSAR) zunehmend als gut geeignete Methode angesehen, um einen kontinuierlichen, homogenen und großflächigen Überwachungsdienst in Bezug auf Bodensenkungen und Erdrutsche bereitzustellen.

Technisch gesehen stößt ein Dienst, der weitgehend auf Sentinel-1-Daten basiert, sofort auf die Probleme des Big Data-Handlings. So muss der SuLaMoSA-Workflow ca. 6 TB pro Jahr nur als Eingabedaten verarbeiten. Eine weitere wissenschaftliche Herausforderung ergibt sich aus der alpinen Topographie großer Gebiete in Österreich. Es ist allgemein bekannt, dass SAR-spezifische Merkmale wie Hangverkürzung und Überlappung oder Abschattungen die Anwendbarkeit jeder D-InSAR-Analyse einschränken. Darüber hinaus sind etwa 48% der Gesamtfläche Österreichs von Wald bedeckt, was auch die Signalkohärenz im C-Band stark negativ beeinflusst.

Ergebnisse

SuLaMoSA wird in Österreich erstmals einen nationalen Überwachungsdienst für Absenkungs- und Erdrutschkartierungen basierend auf D-InSAR-Technologien einführen. Es wird eine beispiellose Homogenität von Deformationsprodukten mit einer Aktualisierungsrate von wenigen Wochen bis zu einigen Tagen liefern. Durch die systematische Nutzung der Sentinel-1-Daten garantiert der Service über einen langen Zeitraum konsistente Produkte.

Beobachtung von Oberflächen-veränderungen
PS / DS-Identifikations-methoden
Partner
Fördergeber