Bestimmung und Analyse hochaufgelöster Bewegungsfelder von Gletscherfronten im Bereich der Diskobucht/Westgrönland als Beitrag zum IPY-Projekt MARGINS

• Applicants: Professor Dr.-Ing. Reinhard Dietrich; Professor Dr. Hans-Gerd Maas
• Subject Area: Geodesy, Photogrammetry, Remote Sensing, Geoinformatics, Cartography ; Geophysics
• Term: from 2007 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 29467599

• Final Report Year: 2011

Final Report Abstract

Inhalt des Forschungsprojektes war die Bestimmung und Analyse von Geschwindigkeitsfeldern im Frontbereich schnellfließender Gletscher in Westgrönland mittels terrestrischer photogrammetrischer Messverfahren. Es wurden dreimalig Messungen am Jakobshavn Isbræ (2004, 2007 und 2010) sowie einmalig Messungen am Eqip Sermia (2007), Støre Qarajaq (2007), Sermeq Avangnardleq (2010) und Sermeq Kujatdleq (2010) durchgeführt. Für den Jakobshavn Isbræ wurde darüber hinaus von Mai bis Juni 2010 eine Langzeitmessung vorgenommen. Als Messverfahren kam vornehmlich die Methode der monokularen Bildsequenzanalyse zum Einsatz, welche für den Zweck der Gletscherbeobachtung optimiert wurde. Darüber hinaus wurde auch erstmals ein terrestrischer Laserscanner eingesetzt, um direkt 3D-Punktwolken-Sequenzen von einer Gletscherzunge zu erzeugen und daraus Geschwindigkeitsfelder abzuleiten. Die angewandten Messverfahren stellen eine gute Ergänzung zu flächendeckenden Messungen aus Satellitendaten dar, da mit ihrer Hilfe räumlich und zeitlich hochaufgelöste Bewegungsfelder für den Frontbereich einer Gletscherzunge erstellt werden können. Der Vergleich der frontnahen Geschwindigkeitsfelder der gemessenen Gletscher mit früheren Geschwindigkeitsmessungen zeigte ein sehr unterschiedliches Stabilitätsverhalten für die Gletscher im Bereich der Diskobucht. Neben der starken Geschwindigkeitszunahme am Jakobshavn Isbræ wurde aber auch z.B. für den Sermeq Kujatdleq eine Konstanz der Fließgeschwindigkeit festgestellt. Mithilfe der verwendeten Messverfahren lassen sich zudem spezielle glaziologische Fragestellungen untersuchen, die nur durch terrestrische Messungen beantwortet werden können. Die Beobachtung gezeiteninduzierter Vertikalbewegungen der Gletscherzunge ermöglicht z.B. die Bestimmung der Aufsetzlinie. Für den Jakobshavn Isbræ wurde durch Wiederholungsmessungen ein Rückzug der Aufsetzlinie um 3,5 km innerhalb des Zeitraumes von 2004 bis 2010 ermittelt. Da mithilfe von Langzeitbildsequenzen Großkalbungsereignisse mit hoher zeitlicher Auflösung erfasst werden können, war es möglich, die extremen Geschwindigkeitsänderungen während eines solchen Ereignisses zu messen und zu untersuchen. Die in diesem Projekt entwickelten Methoden konnten auch in einem verwandten Forschungsvorhaben am Glaciar San Rafael im Nördlichen Patagonischen Eisfeld angewandt werden.

Publications

• 2007. Jakobshavn Isbræ, West Greenland: Flow velocities and tidal interaction of the front area from 2004 field observations. Journal of Geophysical Research 112, S. 16
  Dietrich, R., Maas, H.-G., Bässler, M., Rülke, A., Richter, A., Schwalbe, E., Westfeld, P.
  
• 2008. Aktuelle Änderungen des Bewegungsverhaltens des Jakobshavn Isbræ Gletschers in Grönland. Spektrum der Wissenschaften. Vol. 1, S. 14-16
  Maas, H-G., Dietrich, R., Schwalbe, E.
  
• 2008. Determination of spatio-temporal velocity fields on glaciers in West-Greenland by terrestrial image sequence analysis. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Science. Vol. XXXVII, Part B8, S. 1419-1424
  Maas, H-G., Schwalbe, E., Dietrich, R., Bässler, M., Ewert, H.
  
• 2008. Glacier velocity determination from multi-temporal terrestrial long range laserscanner point clouds. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Science. Vol. XXXVII, Part B5. S.457-462
  Schwalbe, E., Maas, H-G., Dietrich, R., Ewert, H.
  
• 2009. Bewegungsanalyse schnell fließender Gletscher aus multi-temporalen terrestrischen Laserscanneraufnahmen. Photogrammetrie, Fernerkundung und Geoinformation. Heft 1/09, S. 91-98
  Schwalbe, E., Maas, H-G.
  
• 2009. Determination of spatio-temporal glacier velocity fields at the Jakobshavn Isbræ glacier front by photogrammetric methods. Nuuk Climate Days 2009 - Changes of the Greenland Cryosphere Workshop
  Schwalbe, E., Maas, H-G., Dietrich, R., Ewert, H.
  
• 2009. Wie bewegen sich Gletscher in Westgrönland? Analyse von Änderungen des Bewegungsverhaltens durch Anwendung photogrammetrischer Verfahren. Wissenschaftliche Zeitschrift der Technischen Universität Dresden 58 – Klimawandel. Heft 3-4, S. 25-30
  Maas, H-G., Schwalbe, E., Dietrich, R., Bässler, M., Ewert, H.