Complex Surface Displacements above the Storage Cavern Field at Epe, NW-Germany, Observed by Multi-Temporal SAR-Interferometry

The storage cavern field at Epe has been brined out of a salt deposit belonging to the lower Rhine salt flat, which extends under the surface of the North German lowlands and part of the Netherlands. Cavern convergence and operational pressure changes cause surface displacements that have been studied for this work with the help of SAR interferometry (InSAR) using distributed and persistent scatterers. Vertical and East-West movements have been determined based on Sentinel-1 data from ascending and descending orbit. Simple geophysical modeling is used to support InSAR processing and helps to interpret the observations. In particular, an approach is presented that allows to relate the deposit pressures with the observed surface displacements. Seasonal movements occurring over a fen situated over the western part of the storage site further complicate the analysis. Findings are validated with ground truth from levelling and groundwater level measurements

Bestimmung von Trendänderungen in SAR-Zeitreihen

In den Jahren 2006 und 2008 wurden im östlichen Stadtgebiet Böblingen Erdwärmesonden im Tiefenbereich von 80 m bis 130 m installiert. Es gilt inzwischen als gesichert, dass durch die Arbeiten während der zweiten Bohrphase im Herbst 2008 ein Quellvorgang im Untergrund ausgelöst wurde, der sich an der Oberfläche mit lokalen Hebungen und Hebungsraten bis zu mehreren cm pro Jahr bemerkbar macht. Der Zusammenhang zwischen Bohrarbeiten, Beginn des Hebungsereignisses und dem Schadensbild an Gebäuden und Infrastruktur ist für diesen Zeitraum auf Basis verschiedener geodätischer Messverfahren sehr gut dokumentiert, auch der Erfolg von Sanierungsmaßnahmen lässt sich mit Hilfe von Aufnahmen des Radarsatelliten TerraSAR-X eindeutig verfolgen. Für den Zeitraum der ersten Bohrphase im Oktober 2006 ist die Beobachtungslage wesentlich schlechter. Es bestand der Verdacht, dass auch durch diese Bohrungen lokale Hebungen ausgelöst wurden, Beginn und Ausgangspunkt der Hebungssignale waren aber nicht genau bekannt. Im Rahmen eines vom Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg geförderten Forschungsvorhabens sollte der Frage nach dem zeitlichen und räumlichen Beginn der Hebungsvorgänge ab 2006 und dem möglichen Zusammenhang mit den Geothermie-Bohrungen im südlichen Schadensgebiet nachgegangen werden. Insbesondere war zu klären, mit welcher Präzision sich der Beginn des Hebungsereignisses mittels SAR-Interferometrie retrospektiv bestimmen lässt, um eine mögliche Koinzidenz mit den verursachenden Arbeiten quantitativ zu belegen. Dazu wurden Radarszenen des Envisat-Satelliten mittels der Persistent Scatterer InSAR (PSI) Technik für den Zeitraum 2003 – 2010 ausgewertet und statistische Untersuchungen zur Anpassung eines Bewegungsmodells an die PS-Zeitreihen durchgeführt. Nach Korrektur systematischer Fehler koinzidiert das wahrscheinlichste Datum für den Hebungsbeginn bis auf wenige Tage mit der ersten Bohrphase vom 12. – 18.10.2006. Die Präzision des geschätzten Hebungsbeginns, die vom Akquisitionsintervall der Radarszenen, dem Datenrauschen und der Hebungsrate abhängt, beträgt 115 Tage

(Schw)Ehre, wem (Schw)Ehre gebührt : Festschrift zur Verabschiedung von Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Bernhard Heck

Die Festschrift zur Verabschiedung von Prof. Bernhard Heck enthält 41 Beiträge aus dem Freundeskreis, der Kollegenschaft sowie von ehemaligen Promovierenden. Der Schwerpunkt der Arbeiten liegt auf den Gebieten der Physikalischen und Satellitengeodäsie sowie der Geodynamik und spiegelt das vielfältige Wirken von Bernhard Heck wider. Abgerundet wird die Schrift durch Beiträge zur Ausbildung am Geodätischen Institut des KIT und zur Stellung der Geodäsie im gesellschaftlichen Kontext

Using Machine Learning to Predict Earth Deformation from InSAR Time Series

Earth deformation can occur due to numerous causes and has the potential of farreaching effects on society, infrastructure, and our natural surroundings. Forecasting its occurrence is crucial for deciding on preventative measures and increasing our understanding of the phenomenon. Using machine learning to predict earth deformation based on Interferometric Synthetic Aperture Radar time series, could be a promising approach for further research in order to facilitate these efforts. On a dataset focused on a former mining area, the selected approach denotes an average improvement of 41% for 12-day predictions compared to a baseline approach using quadratic regression. In addition to the recorded improvements, results suggest a higher noise resistance and greater generalization capabilities than the used baseline approach. While the results are promising, the derived model does likely not tap its full potential, leaving room for further research and improvement.ISSN:0942-287

(Schw)Ehre, wem (Schw)Ehre gebührt : Festschrift zur Verabschiedung von Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Bernhard Heck

The commemorative publication in honor of Prof. Bernhard Heck contains 41 contributions written by friends, colleagues, co-workers and former PhD-students. The focus of the scientific articles is on Physical and Satellite Geodesy as well as on geodynamics. It reflects the wide range of academic and scientific research activities of Bernhard Heck. The volume is completed by articles about education at the Geodetic Institute of KIT as well as the importance of Geodesy for society