Geosphäre

In den letzten Jahrzehnten ist das Risika von Geogefahren für die allgemeine Gesellschaft gestiegen. Der Anstieg kann jedoch nicht durch ein erhöhtes Katastrophenpotential begründet werden, sondern durch die verstärkte Anfälligkeit der Gesellschaft, wie zum Beipsiel das Japanerdbeben und die anschließende Tsunamiekatastrophe 2011 oder der Vulkanausbruch des Eyjafjallajökull 2010 gezeigt haben. Die im Forschungsschwerpunkt Geosphäre untersuchten Themen sind deshalb nicht nur für die Grundlagenforschung von großem Interesse sondern dienen auch zur Vorbereitung neuer innovativer Beobachtungstechnolgien. Folgende Fragen werden werden im Rahmen der Helmholtz Allianz untersucht:

  • Zu welchem Grad helfen neueartige Fernerkundungssensoren lanzeit Prozesse in der Geosphäre, wie Erdbeben und Vulkanaktivität, besser zu verstehen?
  • Können satellitengetragene Fernerkundungssysteme signifikant dazu beitragen Gefahren, wie Vulkanausbrüche oder selbst Erdbeben, frühzeitig vorherzusagen?
  • Sind neuartige Fernerkundungssensoren in der Lage, menschlich bedingte Änderungen im Bezug auf die Umwelt zu bewerten?
  • Erreichen satellitengetragene SAR-Sensoren eine vergleichbare Genauigkeit wie die bodengestützten GNSS Systeme?
  • Wie können nicht-dispersive (tropospherische) und dispersive (ionospherische) Fortpflanzungsfehler optimal kompensiert werden?
  • Wie lassen sich die Prozesse der Satellitenbildakquise und der Geo-Informationsextraktion sinnvoll miteinander verknüpfen, so daß die Wissenschaftler die Informationen optimal auswerten können?
  • Wie können die in hoher räumlicher Dichte auftretenden satellitenbasierenden Beobachtungen mit den zeitlich dichten Beobachtungen am Boden verknüpft werden?
  • Wie stehen die an der Oberfläche zu beobachtenden Bodendeformationen und Textureänderungen mit den Prozessen im Untergrund in Beziehung?
  • In welcher Art und Weise sind Georisiken mit Prozessen aus der z.B. Hydrosphäre oder Kryossphäre verknüpft?
  • Wie können die aus den Satellitenbilddaten abgleiteten kurzfristigen Beobachtungen im Kontext zu paleoseismischen langzeit Ergebnissen interpretiert werden?

Neben diesen Fragestellungen ist das oberste technische Ziel innerhalb dieses Forschungsschwerpunktes, die geo-dynamischen Prozesse besser zu verstehen indem die Daten zurückliegender (ERS, ALOS/PALSAR), aktueller (TerraSAR-X) und zukünftiger (Sentinel) SAR Satellitenmissionen ausgewertet werden. Hierbei sollen unter anderen auch Anforderungen und Konzepte für neue Satellitenmissionen entwickelt werden. Des Weiteren zielen die Arbeiten darauf hin, die Schwachstellen von SAR Daten zu analysieren sowie den Umgang bzw. die Interpretierbarkeit dieser und assoziierter Daten zu verbessern.