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Acoustic-seismic coupling of broadband signals – support for on-site inspections under the Comprehensive Nuclear Test-Ban-Treaty
Full text linkIn this PhD thesis the process of acoustic-seismic coupling and a method to reduce acoustically induced soil vibrations by applying an acoustic shielding to seismic sensors are investigated.
The research is motivated by the verification of the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty: During on-site inspections sensitive seismic measurements can be performed to record seismic aftershocks created in the aftermath of a large, underground, human-caused explosion. This aims to precisely localise the hypocentre of that explosion to verify whether its origin was a nuclear or chemical one. However, these seismic measurements can be disturbed by other seismic signals in the inspection area and thus weak aftershock signals might go undetected. In this work disturbances caused by airborne sources are analysed: When sound waves hit the ground they excite soil vibrations which can mask weak aftershock signals. The findings of this work can be used in the development of new guidelines to improve the sensitivity of seismic on-site inspection measurements.
For this measurements of sound pressure and the acoustically excited soil velocity, recorded with geophones places at the soil surface and in burying depths of up to 0.6 m, in flat terrain with sandy soil, are presented. The acoustic excitation was realised by broadband sound of jet-aircraft overflights, covering a broad range of incidence angles and due to the large distance arriving as plane waves, and of noise artificially produced by a speaker. By evaluating a multitude of overflight events it is shown that the acoustic-seismic coupling coefficient (i.e. the spectral ratio between soil velocity and sound pressure) only depends on the angle of incidence of the acoustic wave and the frequency. Thus, angle-dependent averaging of the coupling coefficient, obtained from the signals of several overflight events, can be performed which significantly improves the signal-to-noise ratio. While previous publications presented only pointwise measurements in this work results for a wide range of angles of incidence and frequencies are presented.
In seismic spectra signal frequency bands of increased and decreased soil velocity are observed. These are caused by interfering seismic waves: The directly acoustically excited wave and waves which have been acoustically excited in a certain horizontal distance and which have been reflected within the ground before reaching the sensor.
The seismic response to the broadband acoustic excitation with a range of incidence angles is used to obtain near-surface soil properties e.g. the P-wave velocity and the depth of the reflecting boundary. For this three theoretical models are introduced taking into account contributions of different numbers and types of the interfering waves. While sensors placed at the surface generally lead to the most reliable results, buried sensors are used to verify the models.
Additionally, during several measurements an acoustic shielding is placed over some sensors. Thus, the sound pressure of the incident acoustic waves is reduced significantly. From the soil velocity recorded with the shielded geophones and the reflection characteristics the horizontal propagation range of acoustically induced seismic signals is estimated. It is shown that treating the process of acoustic-seismic coupling as a local effect is an insufficient approach.
Finally, first suggestions for acoustic shieldings to reduce disturbing signals during sensitive seismic measurements are presented and the applicability during on-site inspections is discussed. An outlook for further research is given: Design and material of a suitable acoustic shielding should be investigated to fulfil requirements of high acoustic damping properties for signals of frequencies of a few Hz
Automatisierte parametrische Rietveld-Verfeinerung und ihre Anwendung auf zweidimensionale Röntgenpulverdiffraktometrie-Experimente
No full textParametric Rietveld refinement has opened new possibilities to simultaneously refine multiple powder diffraction patterns collected in in situ 2D experiments; in that way the models of crystallographic variables that changes with external variables can be introduced into the refinement. The substitution of a variable with its model during the refinement has several advantages, including the improved precision of variables, direct extraction/refinement of some parameters from powder data which is otherwise impractical (e.g., activation energy), etc.
The basic requirement for the realization of sequential/parametric refinements (or Whole Powder Pattern Fit-WPPF) in 2D X-ray powder diffraction (XRPD) is a robust software that handles the data and performs fast WPPF. This concern has been primarily addressed in this thesis with the help of a software, in combination with the existing total pattern analysis software (Topas). The developed software could considerably speedup and automate the sequential/parametric quantitative analysis of large number of 2D powder data, which is in general a monotonous and time consuming task. The software also provides routines that automatically determines the reconstructive phase transitions of samples from the 2D powder data and facilitates the independent refinements (or WPPFs) of the determined phases.
Two practical scientific applications of parametric Rietveld refinement method have been demonstrated with the assistance of the developed program. The first application concerns the kinetic analysis of several polymorphs and polymorphs-additives mixtures of copper phthalocyanine (CuPC). The reaction rate constant and the order of reactions involving the phase transitions of various forms of CuPC were directly extracted from the isothermal experimental data by introducing the Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov relation as a model of the phase fraction during the multi phase parametric Rietveld refinement.
Parametric refinements could be successfully performed for most of the CuPC data collected in the experiment, however the convergence of some of the refinements showed a strong dependence on the reaction rate. In many cases, the precision of the refined parameters could be improved considerably when the data collected between the optimal time steps alone were used in the refinement.
The second application demonstrates the feasibility of the parameterization of crystallite size with respect to the annealing time/temperature. Some of the data samples used in the kinetic analysis (CuPC) and the temperature dependent nanocrystalline TiO2 data were used in this demonstration. The success of the parameterization of crystallite size depended strongly on the quality of the data used, on the uniformity of the variation of the crystallite size with time/temperature and also on the correctness of the model that describes the crystallite size variation with time/temperature. This application in its present form is general; as such it can be used for stabilizing other variables during parametric refinement.Die parametrische Rietveldverfeinerung eröffnet neue Möglichkeiten zur gleichzeitigen Verfeinerung mehrer Pulverbeugungsdaten, die in in-situ 2D-Experimenten gewonnen wurden. Auf diese Weise kann ein Modell für eine Variable in die Verfeinerung eingeführt werden. Die Substitution einer Variablen mit ihrem Modell bei der Verfeinerung hat mehrere Vorteile: Beispielsweise die verbesserte Präzision der Variablen, direkte Extraktion / Verfeinerung einiger Parameter aus Pulverdaten, die ansonsten nicht möglich ist (z.B. Aktivierungsenergie), usw.
Die Grundvoraussetzung für die Verwirklichung von sequenziellen / parametrischen Verfeinerungen (oder Whole Powder Pattern Fit-WPPF) in zweidimensionaler Röntgenpulverdiffraktometrie (XRPD) ist eine robuste Software, die die Daten verarbeitet und zügig den WPPF durchführt.
In der vorliegenden Arbeit wurde dieses Anliegen hauptsächlich mit Hilfe einer Software, in Kombination mit der vorhandenen Total-Pattern-Analysis-Software (Topas), bearbeitet.
Das entwickelte Programm könnte wesentlich zur Beschleunigung und Automatisierung der sequenziellen / parametrischen quantitative Auswertung großer 2D-Pulverdatensätzen beitragen, was im allgemeinen eine monotone und zeitraubende Aufgabe ist. Die Software bietet auch Prozeduren zur automatischen Bestimmung rekonstruktiver Phasenübergänge in 2D-Pulverdaten und erleichtert die unabhängigen Verfeinerungen (oder WPPFs) der ermittelten Phasen.
Zwei praktische wissenschaftliche Anwendungen der parametrischen Rietveld-Methode wurden mit Hilfe des entwickelten Programms gezeigt. Die erste Anwendung betrifft die kinetische Analyse von mehreren Polymorphen und Polymorph-Additiv-Mischungen von Kupfer-Phthalocyanin (CuPC).
Die Reaktionskonstante und die Reaktionsordnung von mehreren Reaktionen, die einen Phasenübergang der verschiedenen CuPC Polymorphe beinhalten, wurden direkt aus den isothermalen experimentellen Daten durch die Einführung der Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov-Beziehung in die Verfeinerung extrahiert. Parametrische Verfeinerungen konnten erfolgreich für die meisten CuPC-Datensätze durchgeführt werden. Die Genauigkeit der verfeinerten Parameter zeigt eine starke Abhängigkeit von der Reaktionskonstanten. In vielen Fällen verbesserte sich die Präzision der verfeinerten Parameter erheblich, wenn nur die Daten die zwischen den optimalen Zeitpunkten gesammelt wurden, in der Verfeinerung verwendet wurden.
Die zweite Anwendung zeigt die Möglichkeit der Parametrisierung der Kristallitgröße in Abhängigkeit der Glühzeit / Temperatur. Hierzu wurden einige der Daten aus der kinetischen Analyse (CuPC) sowie temperaturabhängige TiO2-Daten verwendet. Der Erfolg der Parametrisierung der Kristallitgröße hing stark von der Qualität der verwendeten Daten, von der Einheitlichkeit der Variation der Kristallitgröße mit der Zeit /Temperatur und auch von der Richtigkeit des Modells, dass die Kristallitgrößen- Variation mit der Zeit / Temperatur beschreibt, ab. Diese Anwendung ist in der jetzigen Form allgemein. Als solche kann sie für die Stabilisierung anderer Variablen während parametrischer Verfeinerung verwendet werden
Knowledge-based seismogram processing by mental images
Full text linkThe impact of pictorial knowledge representation is demonstrated for two examples of time series analysis in seismology. The approaches perform a) automated recognition of known event signatures and b) high-resolution onset timing of later phases. Both methods work well under extreme conditions of noise and achieved human-like performance in recognizing known situations. Crucial for this success of pictorial knowledge representation was the design of suitably scaled images. They must be simple and robust enough to transform the complexity of “real life” data into a limited set of patterns. These patterns differ significantly from the initial data; they correspond more closely to the non-linear weighting of recognized impressions by an experienced scientist. Thus the author addresses the pictorial presentations as mental images. For both reported applications, part of their power comes by model-based image modifications. However, this enhancement is far from demanding a complete theory. Any fractional model already enhances the image adaptation, so mental images are best suited to deal with incomplete knowledge like any other artificial intelligence approach. Cognitive plausibility was found for both the non-linear image scalings and the model-based image modifications. In general, the author's method of pictorial knowledge representation conforms to the concept of mental images by Kosslyn. Any new task will demand the composition of new, dedicated image transformations where some generalized design criteria are derived from the author's applications
Temporal and spectral pattern recognition for detection and combined network and array waveform coherence analysis for location of seismic events
Full text linkThe reliable automatic detection, location and classification of seismic events still poses great challenges if only few sensors record an event and/or the signal-to-noise ratio is very low. This study first examines, compares and evaluates the most widely used algorithms for automatic processing on a diverse set of seismic datasets (e.g. from induced seismicity and nuclear-test-ban verification experiments). A synthesis of state-of-the-art algorithms is given. Several single station event detection and phase picking algorithms are tested followed by a comparison of single station waveform cross-correlation and spectral pattern recognition. Coincidence analysis is investigated afterwards to demonstrate up to which level false alarms can be ruled out in sensor networks of multiple stations. It is then shown how the use of seismic (mini) arrays in diverse configurations can improve these results considerably through the use of waveform coherence.
In a second step, two concepts are presented which combine the previously analysed algorithmic building blocks in a new way.
The first concept is seismic event signal clustering by unsupervised learning which allows event identification with only one sensor. The study serves as a base level investigation to explore the limits of elementary seismic monitoring with only one single vertical-component seismic sensor and shows the level of information which can be extracted from a single station. It is investigated how single station event signal similarity clusters relate to geographic hypocenter regions and common source processes. Typical applications arise in local seismic networks where reliable ground truth by a dense temporal network precedes or follows a sparse (permanent) installation. The test dataset comprises a three-month subset from a field campaign to map subduction below northern Chile, project for the seismological investigation of the western cordillera (PISCO). Due to favourable ground noise conditions in the Atacama desert, the dataset contains an abundance of shallow and deep earthquakes, and many quarry explosions. Often event signatures overlap, posing a challenge to any signal processing scheme. Pattern recognition must work on reduced seismograms to restrict parameter space. Continuous parameter extraction based on noise-adapted spectrograms was chosen instead of discrete representation by, e.g. amplitudes, onset times, or spectral ratios to ensure consideration of potentially hidden features. Visualization of the derived feature vectors for human inspection and template matching algorithms was hereby possible. Because event classes shall comprise earthquake regions regardless of magnitude, signal clustering based on amplitudes is prevented by proper normalization of feature vectors. Principal component analysis (PCA) is applied to further reduce the number of features used to train a self-organizing map (SOM). The SOM arranges prototypes of each event class in a 2D map topologically. Overcoming the restrictions of this black-box approach, the arranged prototypes can be transformed back to spectrograms to allow for visualization and interpretation of event classes. The final step relates prototypes to ground-truth information, confirming the potential of automated, coarse-grain hypocenter clustering based on single station seismograms. The approach was tested by a two-fold cross-validation whereby multiple sets of feature vectors from half the events are compared by a one-nearest neighbour classifier in combination with an euclidean distance measure resulting in an overall correct geographic separation rate of 95.1% for coarse clusters and 80.5% for finer clusters (86.3% for a more central station).
The second concept shows a new method to combine seismic networks of single stations and arrays for automatic seismic event location. After exploring capabilities of single station algorithms in the section before, this section explores capabilities of algorithms for small local seismic networks. Especially traffic light systems for induced seismicity monitoring rely on the real-time automated location of weak events. These events suffer from low signal-to-noise ratios and noise spikes due to the industrial setting. Conventional location methods rely on independent picking of first arrivals from seismic wave onsets at recordings of single stations. Picking is done separately and without feedback from the actual location algorithm. With low signal-to-noise ratios and local events, the association of onsets gets error prone, especially for S-phase onsets which are overlaid by coda from previous phases. If the recording network is small or only few phases can be associated, single wrong associations can lead to large errors in hypocenter locations and magnitude. Event location by source scanning which was established in the last two decades can provide more robust results. Source scanning uses maxima from a travel time corrected stack of a characteristic function of the full waveforms on a predefined location grid. This study investigates how source-scanning can be extended and improved by integrating information from seismic arrays, i.e. waveform stacking and Fisher ratio. These array methods rely on the coherency of the raw filtered waveforms while traditional source scanning uses a characteristic function to obtain coherency from otherwise incoherent waveforms between distant stations. The short term average to long term average ratio (STA/LTA) serves as the characteristic function and single station vertical-component traces for P-phases and radial and transverse components for S-phases are used. For array stations, the STA/LTA of the stacked vertical seismogram which is furthermore weighted by the STA/LTA of the Fisher ratio, dependent on back azimuth and slowness, is utilized for P-phases. In the chosen example, the extension by array-processing techniques can reduce the mean error in comparison to manually determined hypocenters by up to a factor of 2.9, resolve ambiguities and further restrain the location
Geodätische und fernerkundliche Beiträge zum Verständnis rutschungsinduzierter Seismizität an tonreichen Lockergesteinsrutschungen
Full text linkDie Verfeinerung von passiven seismologischen Methoden ermöglicht seit 1995 die Erfassung von rutschungsinduzierter Seismizität an den kriechenden bis langsam bewegenden (nach Cruden und Varnes, 1996) tonreichen Lockergesteinsrutschungen Slumgullion (USA), Heumöser Hang (Österreich), Super-Sauze (Frankreich), Valoria (Italien) und Pechgraben (Österreich). Dabei konnten verschiedene Signaltypen beobachtet werden: (1) Slidequakes, bei denen es sich um kurzzeitige (< 2 s) impulshafte Bruchprozesse mit abgeschätzter Lokalmagnitude bis ML -3 mit Bruchlängen im Meterbereich handelt, (2) Tremore, meist deutlich schwächere Mehrfachereignisse die den ETS-(episodic slip and tremor) Signalen und den vulkanischen Tremoren ähneln sowie (3) Impaktsequenzen, generiert durch Steinschlag und Felssturz, die an Abrisskanten oder Steilhängen auftreten. Aufgrund des schlechten Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR = signal-to-noise-ratio) lassen sich weder die genaue Epizentren bzw. Hypozentren noch Momententensoren bestimmen und es ist folglich nicht möglich allein auf Basis seismischer Daten den Herdmechanismus für die rutschungsinduzierten Signale zu identifizieren. Für die Super-Sauze Hangrutschung konnte gezeigt werden, dass sich die oberflächennahe Untergrunddynamik in Form von jährlich wiederkehrenden ortsfesten spannungsorientierten Rissstrukturen an die Oberfläche durchpaust. Deshalb wird der Grundgedanke einer multidisziplinären Analyse und synoptischen Interpretation verfolgt, wobei die abgeleiteten Informationen aus den geodätischen und fernerkundlichen Beobachtungen eine wesentliche neue Informationsquelle darstellen.
Für die Untersuchung des Auftretens rutschungsinduzierter Signale (Slidequakes und Tremore) sowie der Zusammenhänge zwischen diesen und den hangspezifischen Parametern Bewegung, Durchfeuchtung, Wasserinfiltration, Rissöffnung und -schließung sowie Niederschlag wurde ein achtwöchiges multidisziplinäres Feldexperiment an der Super-Sauze Hangrutschung zwischen Ende Mai und Juli 2010 durchgeführt. Die eingesetzten Untersuchungsmethoden umfassten neben Nanoseismic Monitoring, Geoelektrik, sehr hochauflösende (cm-Bereich) UAV-basierte (unmanned aerial vehicle) Luftbilderfassung und terrestrische Bildaufnahmen, dGNSS-Messungen (differential global navigation satellite system), terrestrische Laserscans (TLS = terrestrisches Laserscanning), Bodenproben zur Bestimmung des Wassergehaltes, Grundwasserspiegelmessungen sowie Wetteraufzeichnungen.
In dieser Arbeit wird untersucht, welche der fernerkundlichen und geodätischen Verfahren und welche abgeleiteten Parameter sich eignen, um Rückschlüsse auf das räumliche und zeitliche Auftreten von Slidequakes und Tremorsequenzen zu ziehen. Dabei bildet die Auswertung und Analyse von sehr hochauflösenden multitemporalen UAV-basierten Luftbildern sowie terrestrischen Bildsequenzen, multitemporalen rasterförmigen dGNSS-Messungen und terrestrischen Laserscans die wichtigste Datengrundlage. Im Vordergrund standen dabei die Ableitung präziser Bewegungsraten und die Quantifizierung der Rissentwicklungsprozesse sowie oberflächlicher Änderungen infolge der Hangdynamik. Aufbauend auf der multitemporalen Verschiebungsanalyse ist ein Schwerpunkt die Strainanalyse, bei der aus zeitlich und räumlich heterogenen Geschwindigkeitsvektorfeldern von dGNSS- und TLS-Messungen die oberflächlichen Deformationsraten abgeleitet werden. Die Strainratenfelder visualisieren Bereiche mit unterschiedlichen Mustern von räumlich variabler Extension und Kompression als auch Scherungsraten von Teilgebieten und weisen auf variable Spannungsänderungen hin. Aus geodätischen Beobachtungen Informationen über die Krustendeformation abzuleiten fand bereits in den 1930er Anwendung und seit den 1990ern werden zunehmend die Seismizität und geodätische Strainraten aus GNSS-Messungen z.B. für Italien, Türkei, Kalifornien und Iran zur seismischen Gefährdungsabschätzung kombiniert. Daher lag der Versuch nahe, diese Anwendungen und Beobachtungen der Krustendeformation auf den um mehr als 1000-fach kleinskaligeren Bereich von Lockergesteinsrutschungen zu übertragen und zu diskutieren.
Basierend auf den dGNSS- und TLS-Messungen wurden durchschnittliche Geschwindigkeitsfelder für einen Messzeitraum von 50 Tagen abgeleitet, der für dGNSS in vier Zeitabschnitte unterteilt wurde. Die TLS-basierten Geschwindigkeitsfelder wurden durch die Anwendung des digitalen Bildkorrelations-Algorithmus COSI-Cor von Leprince et al. (2007) auf den abgeleiteten Schummerkarten ermittelt. Aufgrund der geringen Verschiebungen von etwa 30 cm für die 50 Tage und den Fehlern bei der Mosaikbildung und Co-Registrierung, war nur der Vergleich der Scans zu Beginn und Ende der Messkampagne aussagekräftig. Der Vergleich zwischen den 2D- und 3D-dGNSS-Messungen ergab eine durchschnittliche Abweichung von 0,04 cm/Tag. Da diese vernachlässigbar ist, können sich zur einfacheren Handhabung alle nachfolgenden Analysen auf die horizontalen Verschiebungen und Geschwindigkeiten beschränken. Die Analyse zeigte, dass sich der östliche 5° steilere Messbereich mit durchschnittlich 0,5 cm/Tag und der westliche Bereich mit 0,3 cm/Tag bewegte. Zwischen der zweiten und vierten Woche ist eine deutliche Beschleunigung, besonders im östlichen Bereich, erkennbar.
Aus den UAV-basierten und aus den terrestrischen Bildsequenzen wurden mittels des Structure-from-Motion-Prozess (SfM) Bundler von Snavely et al. (2006) und Multi-View-Stereo (MVS) Algorithmus PMVS2 von Furukawa und Ponce (2007) sehr hochauflösende (mm-cm Punktabstand) 3D-Punktwolken rekonstruiert. Die Abweichungen aus dem Vergleich in vertikaler Richtung, die mit einer zeitkorrespondierenden TLS-Punktwolke ermittelt wurden, betrugen zwischen 8 und 17 cm. Folglich konnten die 3D-Punktwolken aufgrund der geringen Verschiebungen nicht zur Kinematikanalyse herangezogen werden. Aus den UAV-basierten Luftbildern wurden differenziell entzerrte Orthophotomosaike von 40 Tagen basierend auf Softwareskripten von Niethammer (2013) mit einer geometrischen Auflösung (GSD = ground resolution distance) von 2 cm erstellt. Durch die multitemporale Bildanalyse der UAV-basierten Orthophotomosaike und terrestrischen Bilder konnten Felsstürze und aktive sekundäre Rutschungen identifiziert werden. Zudem ließ sich die Entstehung oder Öffnung einiger Risse besonders im östlichen Bereich bei dem freiliegenden Festgesteinskamm beobachten. Allerdings gestaltete sich die Risskartierung aufgrund einer zweiwöchigen niederschlagsreichen Periode, die Sedimentumlagerungen und Rissverfüllung zur Folge hatte, sehr schwierig.
46 rutschungsinduzierte seismische Ereignisse im Messgebiet, welche aufgrund von Noise, anthropogenen, elektrischen und anderen umweltinduzierten Störsignalen nicht einfach zu identifizieren und klassifizieren sind, wurden von Dr. Naomi Vouillamoz (Institut für Geophysik, Universität Stuttgart) ausgewertet. Diese treten häufig in Clustern auf. Der Vergleich mit Grundwasserspiegel, Kinematik und den Strainratenfeldern ergab, dass diese häufig am Anfang eines Grundwasserspiegelanstieges auftreten. Dabei nimmt die Stärke der Ereignisse mit der Zeit ab. In der Regel treten alle rutschungsinduzierten Ereignisse in Bereichen mit erhöhter seismischer Momentenrate auf, die nach Savage und Simpson (1997) aus den geodätischen Beobachtungen abgeleitet wurde. Zudem treten die meisten Ereignisse dort auf, wo eine zeitliche Änderung der Strainraten erkennbar ist. Besonders die Slidequakes treten häufig in Extensionszonen auf, die zeitlich in ein heterogenes Deformationsmuster von Kompression und Extension übergehen. Diese lokalen Deformationsmuster könnten sich für die Ableitung einer schematischen Herdflächenlösung eignen. Die Mehrheit der Tremore wird in Bereichen mit erhöhten Scherungsraten beobachtet, was die These stützt, dass diese entweder auf den Gleitflächen oder durch die Scherrisse generiert werden. Eine exakte Zuordnung der verschiedenen seismischen Signaltypen zu Quellen und Quellprozessen konnte bislang nicht verifiziert werden und bleibt weiterhin ein zukünftiger Forschungspunkt
Recent intraplate earthquakes in Northwest Germany : glacial isostatic adjustment and/or a consequence of hydrocarbon production?
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Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Gefährdung von Endlagern für radioaktive Abfallstoffe durch Kleinstbeben und deren Überwachung mittels Nanoseismic Monitoring
No full textUAV-based aerogeophysical remote sensing for high-resolution observations of alpine landslides
No full textIn der vorliegenden Arbeit werden aktuelle Fernerkundungsverfahren und UAV-Systeme des zivilen Bereichs der Fernerkundung vorgestellt.
Sowohl die Vorzüge als auch die Einschränkungen der unterschiedlichen UAV-Systeme zur zeitlich und räumlich hochauflösenden Hang-Beobachtung im alpinen Raum werden erörtert. Am Beispiel mehrerer UAV-Pilotstudien kommen speziell zur Beobachtung von Hangrutschungen entwickelte Multi-Rotor UAV-Systeme mit optischen Sensoren zum Einsatz.
Weiter werden notwendige Verfahren zur Prozessierung der optischen Luftbilder und unterschiedliche Methoden der fernerkundlichen Hangrutschungs-Analyse vorgestellt.This work introduces common remote sensing methods in comparison to new UAV-based remote sensing approaches for landslide studies.
The advantages, as well as the restrictions of UAV systems for high-resolution landslide observations in alpine terrain are discussed.
Specially developed multi-rotor UAV systems for work in alpine terrain are used for several remote sensing campaigns of different landslides.
These UAV systems are equipped with optical sensors. The required procedures for image processing of airborne photographs, as well as different remote sensing methods for landslide analysis are introduced
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