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Aerogravimetrie

Vermessung des Erdschwerefeldes aus der Luft

Hubschrauber in Jordanien während des GEO-DESIRE-ProjektsHubschrauber in Jordanien während des GEO-DESIRE-Projekts Quelle: BGR

Prinzip der Hubschrauber-GravimetriePrinzip der Hubschrauber-Gravimetrie Quelle: BGR

Methodik:

Mittels Kenntnis der Schwerkraft (Gravitation) können Geowissenschaftler Modelle zur Dichteverteilung im Untergrund und damit zum Aufbau der Erdkruste erstellen. Messungen der Variation der Schwerkraft erfolgten in vergangenen Jahrzehnten punktuell an Land und kontinuierlich entlang von Profilen auf See. Damit diese Messungen auch aus der Luft per Hubschrauber oder Flächenflugzeug erfolgen können, modifiziert die BGR das im Einsatz befindliche Seegravimetersystem des Typs KSS31M so, dass es auch als Teilkomponente eines Aerogravimetrie-Messsystems angewendet werden kann. Die Modifikationen betreffen dabei vor allem technische Details der Erfassung der Schweredaten sowie weiterer Parameter, aber auch die Gewichtsreduktion des Systems.Neben diesem System kommen aber auch kommerzielle Systeme in den Anwendungen der BGR zum Tragen.

Das KSS31M System mit GPS-EmpfängernDas KSS31M System mit GPS-Empfängern Quelle: BGR

Messtechnik:

Ein Schweresensor, der auf einer bewegten Plattform installiert wird, misst die Summe der Schwere- und Inertialbeschleunigungen der Systems im Fluggerät. Die Störungen durch die Trägheitsbeschleunigungen bei einem normalen Messflug können die 100 bis 10000 fache Amplitude des Nutzsignals einer zu erfassenden geologisch bedingten Schwerevariation aufweisen, je nach Filterung der Daten. Die Trägheitsbeschleunigung kann jedoch aus der Flugzeugbewegung abgeleitet werden. Die Flugbahn muss mittels eines nicht-inertialen Systems, wie dem satelliten-gestütztem GPS, bestimmt werden. Die Reduktion um die Vertikalbeschleunigung sowie des Einflusses der Horizontalbeschleunigungen stellen somit wesentliche Komponenten der Datenbearbeitung dar. BGR-Wissenschaftler setzen modernste GPS-Empfänger und kinematische DGPS Post-Processing Software ein.

Das KSS31M besteht aus zwei Hauptkomponenten : der kreiselstabilisierten Plattform mit dem Schweresensor und dem Rack mit der Steuerelektronik und der Stromversorgung. Das Rack enthält daneben einen Industrie-PC zur Steuerung und Datenaufzeichnung, ein rechnergesteuertes Präzisionsmultimeter und die GPS-Empfänger.

Nach Fahrzeugversuchen am Boden wurden 2003 und 2005 Testflüge mit dem System in einem Flächenflugzeug des Typs Cessna 402 durchgeführt.

Daneben wird ein Projekt zur Schweremessung vom Hubschrauber aus realisiert (DFG-Projekt GEO-DESIRE).In diesem Projekt soll ein kommerziell verfügbares System zur Vermessung des Dead-Sea-Rift-Systems eingesetzt werden.

Anwendungen:Lagerstättenexploration
Geologisch-tektonische Kartierung
Geodätische Vermessungen (Regionalgeoid)
Großräumige ingenieurgeologische Messungen

Projekte:

Kontakt 1:

    
Dr. Uwe Meyer
Tel.: +49-(0)511-643-3212
Fax: +49-(0)511-643-3662

Kontakt 2:

    
Dr. Ingo Heyde
Tel.: +49 (0)511-643-2782
Fax: +49 (0)511-643-3661

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