Erhebung von Bodensenkungsgebieten mittels SAR/Differentieller Interferometrie

Mit der Veröffentlichung von sieben neuen Layergruppen zur Visualisierung von Bodenbewegungen im Kantonsgebiet auf GeoView BL am 10. November 2020 wird ein wichtiges und lange geführtes Projekt vorerst abgeschlossen. Diese Bodenbewegungen wurden durch die Auswertung von SAR-Daten durch Methoden der Differentiellen Interferometrie ermittelt. Nach der eingehenden Überprüfung und Aufbereitung können diese Daten nun öffentlich und frei angeboten werden.

Clemens Rudert, Amt für Geoinformation BL

Ausgangslage – Fixpunktnetz der amtlichen Vermessung

Die amtliche Vermessung basiert auf einem Fixpunktnetz. Sowohl die Höhen- als auch die Lagekoordinaten werden an diesen Fixpunkten “aufgehängt”. Diese Fixpunkte sind üblicherweise fest im Boden verankerte Einrichtungen, und von essentieller Bedeutung ist die Kenntnis, ob diese sich in irgendeiner Art bewegen. Diese Kenntnis zu erlangen ist mit großem Aufwand verbunden, denn in den Regionen des Kantons Basel-Landschaft sind die eventuellen Bewegungen nicht so groß, als dass sie sogleich sichtbar werden. Deshalb überwacht man das Fixpunktnetz regelmäßig mit herkömmlichen Messmethoden wie dem Präzisionsnivellement, um herauszufinden ob es innerhalb des Netzes zu Bewegungen kommt.

Einsatz von Satellitentechniken

Diese Arbeiten sind sehr zeitintensiv und können nur lokal begrenzt erfolgen. Seit einigen Jahren werden für diese Beobachtungen aber auch Satellitentechniken eingesetzt. Besonders interessant sind hier die SAR-Systeme (SAR=Synthetic Aperture Radar). Mit dieser Technik ist es möglich, unabhängig von Tages-/Nachtzeit Radaraufnahmen der Erdoberfläche aufzuzeichnen und diese dann in verschiedenen Auswerteverfahren (Differentielle Interferometrie) hinsichtlich ihrer Veränderungen zu untersuchen. So lassen sich Bewegungen der Erdoberfläche in großen Gebieten überwachen. Üblicherweise decken solche Aufnahmen viele Quadratkilometer ab.

Diese Aufnahmen liegen in internationalen Archiven zum Beispiel bei der European Space Agency (ESA) bereit und können deshalb auch retrospektiv ausgewertet werden.

Auswertungen aus Satellitendaten im Kanton BL

Das Amt für Geoinformation (AGI) und die Bau- und Umweltschutzdirektion (BUD) Basel-Landschaft haben in Zusammenarbeit solche Auswertungen für verschiedene Zeiträume und mit verschiedenen Grundlagedaten durchgeführt. Das Resultat sind sieben neue Layer im GeoView BL,  auf denen die Bodenbewegungen visualisiert sind. Im Detail sind dies folgende Auswertungen von:

• Daten der Satelliten ERS1/ERS2 über den gesamten Kanton im Zeitraum 1992-2000
• Daten des Envisat-Satelliten über den gesamten Kanton im Zeitraum 2003-2010
• Daten des Sentinel-Satelliten über den Grossraum Pratteln, Muttenz, Arlesheim, Frenkendorf, Augst im Zeitraum 2014-2018
• Daten des TerraSAR-X Satelliten im fokussierten Gebiet Muttenz/Münchenstein im Zeitraum 2014-2019

Diese Layer sind im GeoView BL unter folgender URL erreichbar:
Bodensenkungen

Diese Erkenntnisse decken sich mit herkömmlichen Messungen und sind damit als plausibel einzustufen. Sie dienen dem AGI als wichtige Grundlage zur Beurteilung der Fixpunkte, welche allenfalls in ermittelten Bewegungsgebieten liegen. Der BUD helfen diese Erkenntnisse bei der Beurteilung von unterirdischen geologischen Prozessen.