Original paper

GMES4Mining – Description of a Flooding Process in Mining Areas using spectral Indices on multi-temporal Landsat Imagery

Elena García Millán, Virginia; Teuwsen, Sebastian; Pakzad, Kian

Abstract

GMES4Mining - Beschreibung des Flutungsprozesses in Bergbaugebieten durch Spektralindizes aus multitemporalen Landsat Daten. Das F&E Projekt GMES4Mining hat das Ziel, bestimmte Aufgaben in den verschiedenen Phasen des Bergbauzyklusses zu unterstützen. Innerhalb des Projektes besteht eine Aufgabe darin, ein Vegetationsmonitoring durchzuführen, um Schäden, die durch den Bergbau hervorgerufen wurden, zu detektieren. Dieses ist der Kontext der Studie, die hier beschrieben wird. Bergbau wird in verschiedenen Regionen Deutschlands seit langer Zeit durchgeführt. Der Bergbau ist jedoch auch mit bestimmten Umweltschäden wie Bodensenkungen und Überflutungen verbunden. Die Änderung der Bodenverdichtung durch den Abbau von Bodenschätzen bewirkt teilweise Bodensenkungen bis zum Erreichen des Grundwasserspiegels. Dieser Effekt kann mit Hilfe von Fernerkundung über die Auswirkung auf die Vegetation beobachtet werden. Eine multitemporale Serie von Landsat Bildern aus den Jahren 1999 bis 2012 wurde verwendet, um zeitliche Änderungen der Vegetation mit Hilfe von drei Vegetationsindizes zu detektieren. Die Indizes beschreiben Vitalität, Blattpigmentierung und Wassergehalt. Das Ziel dieser Methode ist es, erste Anzeichen und den Verlauf einer Überflutung in Bergbaugebieten zu beobachten und Schäden vorzubeugen. Die Methoden werden auch im Hinblick auf eine mögliche Nutzung des zukünftigen Sentinel-2 Satelliten entwickelt, um mit ihrer Hilfe Bergbauschäden vorzubeugen.

Kurzfassung

GMES4Mining – Beschreibung des Flutungsprozesses in Bergbaugebieten durch Spektralindizes aus multitemporalen Landsat Daten. Das F&E Projekt GMES4Mining hat das Ziel, bestimmte Aufgaben in den verschiedenen Phasen des Bergbauzyklusses zu unterstützen. Innerhalb des Projektes besteht eine Aufgabe darin, ein Vegetationsmonitoring durchzuführen, um Schäden, die durch den Bergbau hervorgerufen wurden, zu detektieren. Dieses ist der Kontext der Studie, die hier beschrieben wird. Bergbau wird in verschiedenen Regionen Deutschlands seit langer Zeit durchgeführt. Der Bergbau ist jedoch auch mit bestimmten Umweltschäden wie Bodensenkungen und Überflutungen verbunden. Die Änderung der Bodenverdichtung durch den Abbau von Bodenschätzen bewirkt teilweise Bodensenkungen bis zum Erreichen des Grundwasserspiegels. Dieser Effekt kann mit Hilfe von Fernerkundung über die Auswirkung auf die Vegetation beobachtet werden. Eine multitemporale Serie von Landsat Bildern aus den Jahren 1999 bis 2012 wurde verwendet, um zeitliche Änderungen der Vegetation mit Hilfe von drei Vegetationsindizes zu detektieren. Die Indizes beschreiben Vitalität, Blattpigmentierung und Wassergehalt. Das Ziel dieser Methode ist es, erste Anzeichen und den Verlauf einer Überflutung in Bergbaugebieten zu beobachten und Schäden vorzubeugen. Die Methoden werden auch im Hinblick auf eine mögliche Nutzung des zukünftigen Sentinel-2 Satelliten entwickelt, um mit ihrer Hilfe Bergbauschäden vorzubeugen.

Keywords

floodingmining areasmulti-temporalspectral vegetation and water indices