Beobachtung von inter- und intra-annualen Gletscheränderungen und Seebelastungseffekten mittels synthetischer Apertur-Radar-Fernerkundung

Die Dissertation von Julia Neelmeijer behandelt die Beobachtung von inter- und intra-annualen Gletscheränderungen und die Auswirkungen von Seebelastungseffekten durch den Einsatz von synthetischer Apertur-Radar-Fernerkundung. Diese Technologien ermöglichen eine präzise Überwachung von Gletschern und deren Veränderungen über verschiedene Zeiträume. Die Arbeit hebt die Bedeutung der SAR-Missionen hervor, insbesondere die TerraSARX/TanDEMX und Sentinel1, die Daten mit einer bisher unerreichten räumlichen und zeitlichen Auflösung erfassen. Die Unabhängigkeit von Wetterbedingungen und die kurzen Wiederkehrzeiten der Satelliten sind entscheidend für die regelmäßige Überwachung von Topographieänderungen und Verschiebungen in Hochgebirgen. Diese Dissertation ist besonders relevant für Regionen, in denen herkömmliche optische Sensoren aufgrund von Wolkenbedeckung nur eingeschränkt Daten liefern können. Die Arbeit zielt darauf ab, die Herausforderungen und Möglichkeiten der SAR-Technologie in der Gletscherforschung zu beleuchten.

Die Methodik der Dissertation umfasst die Anwendung verschiedener SAR-Verarbeitungsmethoden, um saisonale Verschiebungen und Topographieänderungen zu extrahieren. Ein zentrales Element ist die Analyse von Gletscheroberflächenbewegungen und deren Variationen. Die Dissertation beschreibt detailliert die Feature-Tracking-Techniken, die auf TerraSARX-Daten angewendet werden, um die Fließverhalten von Gletschern zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass die 3 m Auflösung der StripMap-Daten eine Unterscheidung zwischen verschiedenen Oberflächenbewegungen ermöglicht. Zudem wird die Erhöhung der Oberflächenbewegung während der Schmelzperiode erfasst. Die Dissertation führt auch neue Methoden zur Bewertung von Gletscherhöhenänderungen ein, die auf der Analyse von digitalen Höhenmodellen basieren. Diese Methodik ist entscheidend, um die Massengleichgewichte der Gletscher über längere Zeiträume zu verstehen.

Die Dissertation präsentiert drei Fallstudien, die in Kirgistan, Zentralasien, durchgeführt wurden. Die erste Fallstudie analysiert die saisonalen Variationen der Gletscheroberflächenbewegungen am Inylchek-Gletscher. Die zweite Fallstudie befasst sich mit den Höhenänderungen des Gletschers, wobei digitale Höhenmodelle aus TanDEMX-Daten erstellt und verglichen werden. Die dritte Fallstudie untersucht die durch Wasserstandänderungen im Toktogul-Stausee verursachten Deformationen. Diese Fallstudien verdeutlichen die praktischen Anwendungen der SAR-Technologie in der Gletscherforschung und deren Bedeutung für das Verständnis von klimatischen Veränderungen und deren Auswirkungen auf die Umwelt. Die Ergebnisse der Fallstudien zeigen, dass die SAR-Daten wertvolle Informationen liefern, die für die Überwachung und das Management von Hochgebirgsregionen unerlässlich sind.

Die Dissertation von Julia Neelmeijer leistet einen bedeutenden Beitrag zur Gletscherforschung und zur Anwendung von synthetischer Apertur-Radar-Fernerkundung. Die Ergebnisse zeigen, dass die SAR-Technologie nicht nur zur Überwachung von Gletscherveränderungen, sondern auch zur Analyse von Seebelastungseffekten in Hochgebirgen von entscheidender Bedeutung ist. Die Arbeit hebt die Notwendigkeit hervor, die SAR-Daten weiter zu erforschen und zu optimieren, um die Genauigkeit der Messungen zu verbessern. Die Erkenntnisse aus dieser Dissertation sind von großem Wert für Wissenschaftler, die sich mit den Auswirkungen des Klimawandels auf Gletscher und Hochgebirgsregionen befassen. Die praktischen Anwendungen der Forschungsergebnisse können auch in der Ressourcenverwaltung und im Umweltschutz von Bedeutung sein.