D7 Geologische Fernerkundung

Thema

Geologische Fernerkundung umfasst alle Methoden, die Informationen über das Gelände von Luft- oder Satellitenplattformen aus gewinnen, ohne direkten Kontakt mit der zu untersuchenden Oberfläche. Ihre Anwendungen in der Geologie beinhalten die Erstellung hochauflösender digitaler Geländemodelle für geomorphologische Analysen und die Kartierung von Verwerfungen, die Detektion spezifischer Mineralien mittels Hyperspektralspektroskopie, die Messung von Bodenverformungen mit interferometrischen Radarverfahren, die Bestimmung des Gravitationsfeldes mithilfe gravimetrischer Satelliten und die Erkennung thermischer Anomalien in vulkanischen Gebieten.

Ein hochauflösendes digitales Geländemodell, das durch luftgestütztes Laserscanning mit einer vertikalen Auflösung von ein bis zwei Metern gewonnen wird, hat die Kartierung aktiver Verwerfungen revolutioniert: Es ist möglich, den Verlauf einer von dichter Vegetation bedeckten Verwerfung zu kartieren, indem die Vegetationsdecke aus der aus der Luft erfassten Punktwolke entfernt wird. Dadurch wird das Modell des darunter liegenden, unbewachsenen Geländes sichtbar.

Eine Formationsradar-Satellitenmission, bestehend aus zwei koordiniert fliegenden Satelliten, erstellt globale digitale Höhenmodelle mit einer horizontalen Auflösung von zwölf Metern und einer vertikalen Auflösung von unter zwei Metern. Diese werden durch Radarinterferometrie der von beiden Satelliten aufgenommenen Bilder gewonnen.

Hyperspektrale Spektroskopie, die Bilder mit Dutzenden oder sogar Hunderten von zusammenhängenden Spektralbändern erfasst, ermöglicht die Identifizierung spezifischer Mineralien anhand ihrer Absorptionssignatur im kurzwelligen Infrarotbereich: Tone, Karbonate, Sulfate und Eisenoxide können so direkt aus der Luft oder dem Weltraum identifiziert werden. Dies findet direkte Anwendung in der Kartierung hydrothermaler Alterationen, der Mineralprospektion und der Kartierung von Verwerfungszonen. Schließlich erfasst die Infrarot-Thermografie Temperaturanomalien an der Oberfläche vulkanischer und hydrothermaler Gebiete mit einer Auflösung zwischen einem Zehntel und einem ganzen Grad. Zusammen mit den zuvor beschriebenen digitalen Höhenmodellen und der hyperspektralen Spektroskopie vervollständigt sie somit das Spektrum der Techniken, mit denen die geologische Fernerkundung das Gelände ohne den eingangs erwähnten direkten Kontakt untersucht.

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