GNSS-basierte Bestimmung der Gletscherdynamik zur Erforschung von Glacial Lake Outburst Floods

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1 GNSS-basierte Bestimmung der Gletscherdynamik zur Erforschung von Glacial Lake Outburst Floods Geodätische Woche 213, Essen 8-1 Oktober 213 G. Boffi, A. Wieser Institut für Geodäsie and Photogrammetrie, ETH Zürich, Schweiz Geo Boffi

2 Glacial Lake Outburst Floods (GLOFs) Geo Boffi

3 Glacial Lake Outburst Floods (GLOFs) 25. Jun Aug Aug 12 Quelle: GeoBasis Research Project Quelle: Gernor Weyss (ZAMG) Geo Boffi

4 A.P. Olsen Gletscher (74 38 N, W) A.P. Olsen Ice Cap Forschungsstation Zackenberg Quelle: Geo Boffi

5 GNSS Überwachungsnetz 5m 1Km (Stationen installiert und betrieben von ZAMG) Geo Boffi

6 GNSS Station GPS Empfänger ublox EVK-6T GPS Antenne AeroAntenna AT Datenlogger M25833 Avisaro In Kombination mit einem seismischen Sensor Reftek Wind Turbine GPS Antenna Solar Modul GPS- und seismische Empfänger Geo Boffi

7 Datenübersicht GLOF ( ) Polarnacht Field Trip Frühling 213 Daten Wenige Daten Keine Daten Geo Boffi

8 Statische Auswertung.5.5 Höhenvariation [m] -.5 Höhendifferenz [m] GLOF 5 m 1 Km April -3 1Mai Juni Juli Zeit [Tage] August Quelle: P. Limpach (IGP, ETH Zürich) Geo Boffi

9 Kinematische Auswertung Auswertung mit Hilfe eines Extended Kalman Filters (EKF) durch eine MATLAB-basierte GPS Post-processing Software Höhenvariation (statisch) [m] GLOF Höhenvariation [m] Höhenvariation (kinematisch) [m] GLOF Mai Juni Juli August Zeit [Tage] Zeit [Stunden] Geo Boffi

10 Plausibilitätskontrolle Nord [m] Ost [m] Statische Lösung (24h), Bernese Kinematische Lösung, Bernese Kinematische Lösung, KF Höhe [m] Zeit [Tage] Geo Boffi

11 Forschungsziele Optimierung des dynamisches Modells für die langsame Bewegung Vermeidung Divergenz Qualitätskontrolle Nord Verschiebung [m] Soll Trajektorie Anfangskoordinaten 1cm entfernt (σ 2 =.5m), spektrale Dichte 1-7 m 2 Hz Anfangskoordinaten 2cm entfernt (σ 2 =.5m), spektrale Dichte 1-12 m 2 Hz Zeit [Stunden] Geo Boffi

12 Resultate Horizontale Verschiebung (Station APO2) Aug.25 Nord [cm] Aug 5. Aug GLOF 6. Aug Aug 5 m 1 Km Ost [cm] Geo Boffi

13 Resultate Höhenvariation.2.2 GLOF Height Variation APO2, APO3 and APO4 (23/7/12 to 12/8/12) APO2 APO3 APO4 Höhenvariation [m] -.2 Ellipsoidal heigt [m] m 1 Km 25. Jul 27. Jul 29. Jul 31. Jul 2. Aug 4. Aug 6. Aug 8. Aug 1. Aug Time [days] Geo Boffi

14 Resultate Höhenanomalie Höhenanomalie (Station APO2, APO3 and APO4) GLOF APO2 APO3 APO4 15 Anomalie [cm] 1 Anomalie [cm] m 1 Km Jul 27. Jul 29. Jul 31. Jul Zeit [Tage] 2. Aug 4. Aug 6. Aug 8. Aug 1. Aug Geo Boffi

15 Schlussfolgerungen Die Analysis der ersten Daten zeigt die erwartete dynamische Reaktion des Gletschers während des GLOF EKF grundsätzlich geeignet für kinematische Auswertung der GNSS-Rohdaten bei dieser langsamen Bewegung Untersuchung und Optimierung der dynamischen Modellierung und der Qualitäts-Kontroll-Mechanismen Optimierung der Netzkonfiguration für besser räumliche Auflösung der Gletscherdynamik Geo Boffi

16 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

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