Multisensorales Geomonitoring – ein Beitrag zur Datenfusion im Nachbergbau
Multi-sensoral geomonitoring – a contribution on data fusion in post-mining
Bodo Bernsdorf, Tobias Rudolph, Marcin Pawlik, Stephan Bökelmann
Für das Forschungszentrum Nachbergbau (FZN) der Technischen Hochschule Georg Agricola ist Geomonitoring ein mehrstufiger Ansatz des Umweltmonitorings. Mit Fokus auf nachbergbauliche Aktivitäten wird ein genaues Prozessverständnis naturräumlicher Abläufe hergestellt, um relevante Aspekte zu extrapolieren. Dies ist im Allgemeinen der Versuch, das Prozessverständnis in einen flächendeckenden Ansatz zu überführen. Vor der Analyse von Satellitendaten nutzt das FZN vergleichbare Drohnen-basierte Sensoren, um deren höhere geometrische Auflösung zu nutzen. Der vorliegende Beitrag greift einen Teilaspekt aus diesem Ansatz auf. Über Bodenanalysen und In-situ-Sensoren wurden Jahresgänge der Bodenfeuchte herausgearbeitet. Korrelationen zur Vegetation und deren Entwicklung wurden hergestellt, die mithilfe von Vegetationsindizes ermittelt wurden. Der Beitrag stellt einen Versuch vor, um in kleinräumig strukturierten Landschaften auf der Mikroebene (z. B. Feldschlag/Waldstück) mit preiswerten RFID-Sensoren eine Datenverdichtung zu leisten. Sensordaten werden über mobile GIS erfasst und liefern Daten, die sicher interpoliert und mit den Ergebnissen der Multispektralanalysen verglichen werden können. Es wird dargelegt, wie gut Korrelationen zwischen den interpolierten Kartierungsergebnissen und den resultierenden Vegetationsindizes gelingen.
The Research Center of Post-Mining (FZN) at the Technische Hochschule Georg Agricola University considers geomonitoring a multi-level approach to environmental monitoring. With a focus on post-mining activities, a precise process understanding of natural processes is established in order to extrapolate relevant aspects. This is in general an attempt to translate process understanding into an area-wide approach. Prior to the analysis of satellite data, the FZN uses comparable drone-based sensors to take advantage of their higher geometric resolution. This article describes partial aspects of this approach. Soil analyses and in situ sensors were used to determine annual cycles of soil moisture. Correlations to vegetation and its development were established using vegetation indices. The article presents a test to perform data summarization in small-scale landscapes at the micro level (e. g. field or forest area) using low-cost RFID sensors. Sensor data are collected via mobile GIS and provide data that can be safely interpolated and compared with the results of multispectral analyses. It will be shown how correlation between the interpolated mapping results and calculated vegetation indices can be observed.
Schlüsselwörter: Geomonitoring, Umweltmonitoring, Sensoren, Drohnen, mobile GIS, Nachbergbau, Messtechnik
Keywords: Geomonitoring, environmental monitoring, sensors, drones, mobile GIS, post-mining, measurement technology
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