Original paper

Motion Analysis of Fast Flowing Glaciers from Multi-temporal Terrestrial Laser Scanning

Schwalbe, Ellen; Maas, Hans-Gerd

Abstract

Long range terrestrial laser scanners may depict a rather interesting measuring device for glaciology research. The paper reports on practical experiences using a Riegl LPM-321 laser scanner at an outlet glacier in West Greenland. With the instrument positioned on a hill, a maximum range of 4000 meter could be achieved on glacier ice. The scanner delivers a high quality glacier surface model, which can be used to determine parameters such as the height of the glacier front and the width of crevasses. Moreover, multi-temporal scans allow for the determination of 3D glacier surface velocity information by point cloud matching techniques. For the Jacobshavn Isbræ glacier velocities up to 40 meter per day could be observed.

Kurzfassung

Terrestrische Laserscanner mit hoher Reichweite stellen ein interessantes Messwerkzeug für die Glaziologie dar. Der Beitrag berichtet über praktische Erfahrungen mit einem Laserscanner Riegl LPM-321 an einem grönländischen Gletscher, an dem die lokale Topographie die Messung der Gletscheroberfläche von einem Hügel erlaubte. Bei der Messung auf Gletschereis konnte eine Reichweite von 4000 Meter erreicht werden. Der Scanner liefert ein hochwertiges Modell der Gletscheroberfläche, aus dem u.a. die Höhe der Gletscherfront und die Breite von Gletscherspalten extrahiert werden kann. Multi-temporale Laser-scanneraufnahmen erlauben über die Herstellung von Korrespondenzen in 3D-Punktwolken die Bestimmung von Bewegungen der Oberfläche des Gletschers, der eine Geschwindigkeit von bis zu 40 Metern pro Tag aufweist. Hierzu wurden Verfahren der Kreuzkorrelation sowie eine Iterative Closest Point (ICP)-Implementation verwendet.

Keywords

glaciologypoint cloud matchingterrestrial laser scanningtracking