Umsetzung des BodenBewegungsdienstes Deutschland (BBD)

Land / Region: Deutschland

Projektanfang: 01.05.2016

Projektende: 31.12.2019

Projektstand: 31.07.2016

Bodenbewegungen können eine Gefahr für Bevölkerung und Infrastruktur darstellen. Daher werden seit langem Bewegungsprozesse im Bereich von relevanter Infrastruktur (z.B. Deiche, Brücken) mit terrestrischen Vermessungsmethoden (z.B. Nivellement, GPS) überwacht. Moderne Fernerkundungsmethoden, wie die satellitenbasierte SAR-Interferometrie (InSAR) ermöglichen kosteneffiziente Messungen von Bodenbewegungen mit hoher Präzision (Radarfernerkundung). Um eine nationale operationelle Nutzung der InSAR-Technik zu unterstützen betreibt die BGR den BodenBewegungsdienst Deutschland (BBD). Die erzeugten Daten-Produkte können z.B. von Behörden zur optimierten Gefahrenabwehr genutzt werden. Im Rahmen der Projekte Terrafirma und Copernicus Dienstekonzept wurde die technische Machbarkeit demonstriert (Abb. 1 und 2).
Der Kerndatensatz des BodenBewegungsdienstes Deutschland basiert auf bundesweiten Sentinel-1 Daten, die mittels des Persistent Scatterer Interferometrie Wide-Area-Produkt Verfahrens (PSI-WAP) verarbeitet werden. Neben diesem, regelmäßig aktualisierten, Datensatz sind optional zusätzliche Auswertungen für ausgewählte Regionen möglich. Diese basieren auf hochaufgelösten SAR Daten von z.B. TerraSAR-X. Um die Kombination der fernerkundlich erstellten Bodenbewegungsdaten mit anderen unabhängigen Datensätzen sicherzustellen, wird eine Kalibrierung der PSI-WAP Daten mit Zeitreihen kontinuierlicher GNSS-Stationen durchgeführt. Die Validierung der PSI-WAP Datensätze wird ebenfalls mittels Zeitreihen kontinuierlicher GNSS-Stationen durchgeführt. Zudem werden Plausibilitätsprüfungen durch Geländebegehungen (Charakterisierung der Rückstreuobjekte), optische Fernerkundungsdaten (Sentinel-2) und anderen Geodaten (geologische Karten) durchgeführt.
Zur interaktiven Visualisierung der Bodenbewegungsdaten und Überlagerung mit bundesweit verfügbaren Geodaten (GUEK200, BUEK200) ist die Nutzung eines WebGIS vorgesehen. Aktuell wird der erste Sentinel-1 basierte bundesweite Bodenbewegungsdatensatz erstellt.

Abb. 1: ERS 1/2 PSI-WAP Ergebnis im Bereich Nord-West Deutschlands (1992-2001) aus den Projekten Terrafirma und Copernicus-Dienstekonzept Quelle: BGR

Abb. 2: Sentinel-1 PSI Ergebnis nördlich der Gemeinde Diepholz (Niedersachsen). Bodenbewegungen im Bereich von Mooren und einem stillgelegten Erdgasfördergebiet wurden detektiert Quelle: BGR

Veranstaltungen

3. BGR Copernicus Workshop „Daten - Produkte des BodenBewegungsdienstes Deutschland (BBD)“, Januar 2018

4. BGR Copernicus Workshop „BBD - BodenBewegungsdienst Deutschland in der Anwendung“, Dezember 2018

Links

International Forum on Satellite EO and Geohazards

Geohazards Exploitation Platform

Terrafirma Atlas