Das Monitoring von Gefahrenprozessen ist ein Element des Risikomanagements und für die Verhinderung oder Begrenzung von Schäden. Es dient auch zum Schutz von Leib und Leben nach Wald- und Wasserbaugesetz. Die Überwachung von Massenbewegungsgefahren kann im Untergrund (Bohrungen, Inklinometer, Piezometer, Seismometer), am Boden, aus der Luft oder aus dem Weltall (Satellitenmessungen) erfolgen. Ein optimaler Einsatz des Monitorings setzt geologisch-geotechnische Kenntnisse, Zielanforderungen und Ressourcen voraus.
Für das Monitoring in grossen Bergsturz- und Rutschgebieten wird die moderne Satellitennavigation oft eingesetzt (Global Positioning System GPS, Global Navigation Satellite System GNSS). Diese Methoden / Messgeräte können unterschiedliche Messungen (modi), Datenreihen und Genauigkeiten liefern. Auch werden die Satellitensignale von atmosphärischen Veränderungen beeinflusst. In Zusammenarbeit mit Forschungspartnern konnten wichtige Erkenntnisse für den Einsatz von GPS und GNSS in instabilen Berggebieten gesammelt werden. Diese Erkenntnisse ermöglichen den Einsatz der Satellitennavigation in den Schweizer Gefahrengebieten (Blatten, Nesthorn, Aletschgebiet, Moosfluh, Kandersteg, Spitze Stei, Brienz, usw.). Die Resultate dokumentieren die Messgenauigkeiten im Zentimeterbereich. Mit hoch auflösenden Monitoringmodi und Postprocessing können Genauigkeiten im offenen Gelände von 4 Millimetern erreicht werden. Bei den Echtzeitmessungen, in kürzeren Intervallen und bei schlechten Abdeckungen ist in der Regel eine Genauigkeitsreduktion von 50-100% einzuplanen. Massive Abdeckungen können die Positionsberechnung im verhindern (Nordwände, Überhang, dichter Wald). Diese Erkenntnisse sind für die Festlegung von Monitoringaktivitäten und Grenzwerten relevant.
Mit der Prozessierung von Radarsatellitendaten werden millimetergenaue Verschiebungen der Erdoberfläche gemessen. Die Rohdaten werden mit unterschiedlichen Methoden ausgewertet. Die InSAR-Punktdaten (Persistent Scatterer – PS und Distributed Scatterer – DS) sind das Ergebnis einer Prozessierung, bei der Pixel im SAR-Bild untersucht werden, die über die Zeit hinweg kohärent sind. Sie ermöglichen eine Analyse von Bodenbewegungen. Für schnelle Bewegungen sind flächendeckende Radar-Inteferogramme notwendig. Dabei werden die Phasenverschiebungen flächig untersucht. Radarwellen, die vom Satelliten gesendet, an der Erdoberfläche reflektiert und von der Satellitenantenne empfangen werden, sind verschiedenen Einflüssen ausgesetzt. Dabei sind insbesondere die atmosphärischen Einflüsse ein Problem, das die Genauigkeit der Messungen reduziert. Von den Veränderungen sind beide Auswertungsverfahren betroffen: PS- und Interferogrammverfahren. Die Herausforderung besteht in der zeitlichen und dreidimensionalen Erfassung von atmosphärischen Veränderungen, die es erlaubt, atmosphärische Phasenverschiebungen zu quantifizieren. Deshalb wurden zeitgleich und in geographisch identischen Zonen Radarmessungen von Satelliten, GNSS-Messungen und terrestrische Scanmessungen durchgeführt. Die Resultate zeigen, dass die Radarmessungen bei guten Bedingungen, stabiler Atmosphäre und günstiger Geometrie Genauigkeiten im Zentimeterbereich liefern können (ca. 5 mm). Mit langen Zeitreihen und statistischen Analysen können permanente Massenbewegungen noch genauer erfasst werden. Hingegen ist der Genauigkeitsverlust bei ungünstigen Bedingungen und schnellen Bewegungen gross: Phasenverschiebungen können im Aufnahmezeitraum 20-80 mm betragen. Im Extremfall sind die Signale dekorreliert. Deshalb müssen Rutschgeschwindigkeiten, die aus InSAR-Daten abgeleitet werden, immer hinsichtlich der Qualtität überprüft werden. Die Forschungsresultate zeigen, dass die Qualitätskontrolle mit weiteren Frequenzen, photogrammetrischen Analysen, LIDAR und GNSS-Messungen, mit unterschiedlichen Kostenfolgen, möglich ist.
