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Räumliche Höhenänderungsanalyse auf Grundlage einer automatisierten Ausgleichung massenhaft vorliegender PSI-Zeitreihen mittels orthogonaler Polynome

Wolfgang Busch, Janette Linke


Zunehmend kommt die Persistent-Scatterer-Interferometrie (PSI) zur hochgenauen Ableitung von zeitlich und räumlich variablen Höhenänderungen mittels Zeitreihen zum Einsatz. Durch das Auswerteverfahren werden lineare Höhenänderungsraten (in mm/Jahr) abgeleitet. Ein solches Ergebnis eines der PSI-Auswertung zugrunde liegenden linearen Regressionsmodells beschreibt jedoch in vielen Fällen nicht genau genug den tatsächlichen zeitlichen Verlauf der Höhenänderungen. Hier bietet ein allgemeines Polynommodell deutliche Verbesserungen, da in der Praxis Höhenänderungen in Abhängigkeit von der zeitlichen Variabilität ihrer Ursachen häufig nichtlinear ab- oder zunehmen.
Dabei ist die Ermittlung des „richtigen“ Polynomgrads zur Beschreibung der Höhenänderungen von wesentlicher Bedeutung. In diesem Beitrag wird die automatische Bestimmung des erforderlichen Grads für eine signifikante Polynomanpassung aufgezeigt. Durch eine entsprechende Softwareimplementierung wurde nicht nur eine nutzerunabhängige
Polynomauswertung der PSI-Zeitreihen realisiert, sondern auch zusätzliche Aussagen zur Genauigkeit und zum zeitlichen Verlauf der Höhenänderungen ermöglicht. Darüber hinaus wird die flächenhafte Visualisierung und Analyse von Höhenänderungen im Messgebiet anhand von praktischen Beispielen mit Massendaten veranschaulicht.


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