Photogrammetri­sche Messung räumlich und zeitlich hochaufgelöster Bewegungsfelder von Gletschern

Titel der Projekte

• Photogrammetrische Verfolgung und Analyse einer Gletscherbewegung (DFG, abgeschlossen)
• Bestimmung und Analyse hochaufgelöster Bewegungsfelder von Gletscherfronten im Bereich der Diskobucht/Westgrönland als Beitrag zum IPY-Projekt MARGINS (DFG, abgeschlossen)
• Photogrammetrische Bestimmung von Bewegungsvektorfeldern am Glaciar San Rafael (BMBF/ FONDECYT, abgeschlossen)

Förderung

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
• Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
• Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (FONDECYT)

Motivation

Grönland

Etwa ab der Jahrtausendwende wurde für zahlreiche grönländische Gletscher eine deutliche Zunahme der Fließgeschwindigkeit festgestellt. Vor diesem Hintergrund, war es das Ziel, mittels photogrammetrischer Messungen das aktuelle Bewegungsverhalten ausgewählter Gletscher im Bereich der Diskobucht in Westgrönland zu bestimmen. Das Hauptaugenmerk des Projektes lag dabei auf Messungen am Jakobshavn Isbræ, an welchem ab dem Jahr 2001 dramatische Veränderungen zu beobachten waren. Des Weiteren sollten auch die Gletscher Eqip Sermia, Støre Qarajaq sowie Sermeq Avangnardleq und Sermeq Kujatdleq hinsichtlich ihrer Stabilität untersucht werden.

Patagonien

Auch die Auslassgletscher der Patagonischen Eisfelder zeigten in den letzten beiden Jahrzehnten starke Veränderungen. Die für die schnellfließenden grönländischen Gletscher entwickelten Methoden zur Geschwindigkeitsbestimmung sollten in unterschiedlichen Projekten auch für die Messung der langsamer fließenden patagonischen Gletscher angepasst, angewandt und weiterentwickelt werden.

MessKampagnen

Datenakquise und auswertung

• Entwicklung geeigneter Messkonzepte für die Aufnahme von Gletschern mittels monokularer Bildsequenzen durch stationäre Kameras und für die Aufnahme von Punktwolkensequenzen mit einem terrestrischen Laserscanner.
• Erhebung von Messdaten mit hoher zeitlicher Auflösung für die Frontbereiche
  von Ausflussgletschern, auf deren Basis Bewegungsvektorfelder ermittelt werden können
• Entwicklung geeigneter Methoden für eine Auswertung der Bild- und Punktwolkensequenzen zur Bestimmung räumlich und zeitlich hochaufgelöster Bewegungsvektorfelder und deren Implementierung in einer Software
• Aufbereitung und Strukturierung der Messdaten, sowie die Erarbeitung von Workflows für die jeweiligen Auswerteprozesse
• Analyse der Bewegungsvektorfelder zur Beantwortung verschiedener glaziologischer Fragestellungen

Resultate

Grönland

• Aktuelle frontnahe Geschwindigkeitsfelder mit hoher räumlicher Auflösung für fünf schnellfließende Gletscher in Westgrönland
• Lage der Aufsetzlinie aus gezeiteninduzierten Vertikalbewegungen der Gletscherzunge (vgl. Dietrich u. a., 2007)
• Migration der Aufsetzlinie des Jakobshavn Isbræ für den Zeitraum 2004 bis 2010 (vgl. Rosenau u. a., 2013)
• Geschwindigkeitsverhalten im Frontbereich des Jakobshavn Isbræ bei Großkalbungsereignissen (vgl. Rosenau u. a., 2013)

Patagonien

• Bestimmung eines Geschwindigkeitsfeldes am Glaciar San Rafael (vgl. Maas u. a., 2013)
• Weiterentwicklung der Bildsequenzanalyse hinsichtlich Robustheit und Minimalisierung der Messausrüstung sowie die Bestimmung des Geschwindigkeitsfeldes des Glaciar Grey als Teilaspekte des Projektes "Photogrammetrische und fernerkundliche Verfahren für die Überwachung von Umwelt-Prozessen in Patagonien" (vgl. Schwalbe u. a., 2016a)
• Lokalisierung und Visualisierung der subglazialen Drainagetunnel am Coloniagletscher während der Gletscherseeentleerungen des Lago Cachet II als Teilaspekt des Projektes "Photogrammetrische Konzepte virtueller GLOF-Monitoring Pegel" (vgl. Schwalbe u. a., 2016b)

RElevante Publikationen

Projektpartner

Das Projekt wurde in Koorperation mit dem Institut für Planetare Geodäsie, Professur für Geodätische Erdsystemforschung (GESF) der Technischen Universität Dresden durchgeführt.

• Prof. (i.R.) Dr.-Ing. habil. Reinhard (Seniorprofessor GESF)
• Dr.-Ing. Ralf Rosenau (ehemals GESF)

Weiterhin haben zu den Ergebnissen folgende aktuelle und ehemalige wissenschaftliche Mitarbeiter der Technischen Universität Dresden einen Beitrag geleistet: Michael Bäßler, Heiko Ewert, Axel Rülke, Danilo Schneider.

Kontakt

• Prof. Dr. habil. Hans-Gerd Maas (Leitung)
• Dr.-Ing. Ellen Schwalbe (Bearbeitung)