Bodenbewegungsmonitoring mittels Radarinterferometrie: Eine vergleichende Analyse zum Reviernivellement am Beispiel der Grube Schlema-Alberoda der Wismut GmbH

Die Technik der Radarinterferometrie verspricht die Möglichkeit der millimetergenauen Überwachung von Bodenbewegungen aus dem Weltraum. Die Nutzung der verfahrensspezifischen Vorteile ist auch im markscheiderischen Kontext interessant. In einem umfangreichen Monitoring aus Nivellement und Lagebeobachtungen über der Uranerzgrube Schlema-Alberoda der Wismut GmbH werden die flutungsbedingten Bodenbewegungen überwacht und Deformationen an überwachungsbedürftigen Gebäuden und Anlagen im Territorium abgeleitet. Zur Optimierung des Monitorings wurde der Einsatz von InSAR geprüft. Dazu wurde 2023 eine erste Auswertung der radarinterferometrischen Daten vorgenommen, welche für den nachfolgenden Beitrag die Datengrundlage bilden. Im Rahmen einer vergleichenden Analyse wird das satellitenbasierte Messverfahren auf Grundlage der vertikalen Bodenbewegungen mit dem Nivellement verglichen. Die dafür notwendigen Schritte wurden aus vergleichbaren Untersuchungen der internationalen Forschung abgeleitet, in geeigneter Weise kombiniert und weiterentwickelt. Auf Grundlage umfangreicher Verifizierungsuntersuchungen konnte im Rahmen der Studienarbeit (1) gezeigt werden, dass das angepasste Verfahren zuverlässige Ergebnisse liefert. Durch Verarbeitung der TerraSAR-X-Daten mit den Nivellementsergebnissen zeigen sich Abweichungen zwischen beiden Messverfahren, die im Rahmen eines präzisen Bodenbewegungsmonitorings nicht akzeptiert werden können. Auf Grundlage der durchgeführten genauigkeitsbasierten Untersuchung konnte die Verschiedenheit beider Messverfahren jedoch nicht für alle untersuchten Punkte und Teilgebiete bewiesen werden. Die Ergebnisse der Untersuchung wurden abschließend genutzt, um die Möglichkeit einer Integration der Radarinterferometrie in das zukünftige Monitoringkonzept für die geflutete Uranerzgrube Schlema-Alberoda zu bewerten.

InSAR-technique offers the potential for millimeter-precise monitoring of ground movements from space. Its specific advantages are also of interest in the field of mine-surveying. Extensive monitoring comprising leveling and spatial observations above the Schlema-Alberoda uranium mine of Wismut GmbH is conducted to monitor flood-induced ground movements and to derive deformations on buildings and facilities within the territory that require observation. To optimize this monitoring, the use of InSAR was explored. In 2023, an initial evaluation of the radar interferometric data was carried out, which serves as database for the following contribution. In a comparative analysis, the satellite-based method was compared with leveling based on vertical ground movements. The necessary steps were derived from similar international research studies, appropriately combined, and further developed. Based on extensive verification investigations, it was demonstrated in the presented thesis (1), that the adapted method provides reliable results. Processing the TerraSAR-X data alongside the leveling results revealed discrepancies between the two measurement methods, which are not acceptable in the context of precise ground movement monitoring. However, the accuracy-based investigation did not prove the difference between the two measurement methods for all examined points and sub-areas. Finally, the investigation results were used to evaluate the potential integration of InSAR into the future monitoring concept for the flooded Schlema-Alberoda mine.