MRI VEGAM

MRI VEGAM
2019
In einer multidisziplinären Studie sollen genaue Vegetations- und Topographiekorrekturen für luftgestützte Gammastrahlen-Spektrometrie ermittelt werden. Dazu wird eine UAV-Meßplattform entwickelt, die ein spezielles Gammastrahlen-Spektrometer, aber auch Sensoren für hochgenaues GPS, Fotogrammetrie, Lidar und eine Multispektralkamera umfasst.
Montage und Test der Messdrohne bei AIR6 Systems GmbH Klagenfurt
Luftgestützte Gammastrahlen-Spektrometrie ist eine der elegantesten und effektivsten Optionen zur Prospektion mineralischer Rohstoffe. Ziel ist die Gewinnung möglichst unverfälschter Daten mit maximalen Informationsgehalt, um indirekte Information hoher Qualität über Geochemie und Lithologie im Untersuchungsgebiet zu erhalten. Das erfordert sogfältige Nachbearbeitung und Korrektur der Meßdaten, wobei neben anderen Korrekturen vor allem auch der Einfluß der Vegetationsdecke zu berücksichtigen ist (6-60% Dämpfung). Erfahrungen mit der hubschraubergestützten Gammastrahlen-Spektrometrie der GBA haben gezeigt, daß dies, abhängig vom Vegetationstyp, mehr oder weniger gut funktioniert – z.B. ist Nadelwald besser beherrschbar, Laubwald oder Wiesen und Felder, die eine höhere saisonale Variabilität in der Vegetationsdichte/-aktivität aufweisen, hat man dagegen noch nicht ausreichend im Griff. Durch Einsatz von leichten, mit einer Drohne (Synonym: UAV) bewegten Sensoren (Radiometrie, Infrarot-Hyper/Multispektralsensoren, Lidar und RGB-Sensoren/Photogrammetrie) sollen in ausgewählten Gebieten simultan zu den Strahlungsmessungen Daten über Gammastrahlung, Vegetationshöhe und -dichte, und Topographie gesammelt werden. Vergleichsmessungen am Boden erfolgen mit demselben Detektor, bzw. mit der GBA-eigenen Bodenradiometrie. In Zusammenarbeit mit Universität Salzburg werden an Bodenproben Laboruntersuchungen durchführt (ground truth). Vegetationsbestand und Wassergehalt werden in Zusammenarbeit mit Experten der Universität für Bodenkultur erhoben. Aus dem Datenbestand sollen erweiterte Korrekturfaktoren für verschiedene Vegetationstypen und Vegetationsperioden abgeleitet werden. Des weiteren soll eine neue Methode für die Berücksichtigung starker Topographie entwickelt werden. Damit ist für zukünftige luftgestützte radiometrische Prospektion mineralischer Rohstoffe eine signifikant höhere Datenqualität zu erwarten. Da Hubschrauberflüge sehr teuer sind, wird Sensorplattform ein Oktokopter-UAV mit einer Tragkraft von 10 kg adaptiert. Dies ermöglicht einfache und flexible Logistik und Meßplanung für hochauflösende Untersuchungen zum Bruchteil der Kosten für einen Hubschrauber. Das durch geringere Tragkraft der Drohne geringere Detektorvolumen (geringere Zählrate) kann durch exakte Positionierung und Ausrichtung, längere Meßintegrationszeit und niedrigere Flughöhe kompensiert werden. Insbesondere können mit einem solchen System Strahlungsmessungen praktisch auch in der Vegetationsschicht durchgeführt werden (zB. vertikale Profile an schmalen Lichtungen durch die Vegetationsschicht) woraus die effektive, höhenabhängige Dämpfung direkt ermittelt werden kann. Fragestellungen, die eine hohe Auflösung, dh. niedrige Flughöhe erfordern, wie Einfluß von Mikrotopographie oder hochauflösende Abbildung des Substrats können mit einem UAV-System mit verhältnismäßig wenig Aufwand genau und schnell untersucht werden (Bewegungsmöglichkeit in der Vegetation, exakt definierbare Positionierung, längere Meßzeiten an einem Ort). Während das primäre Projektziel eine verbesserte Korrektur von Vegetations- und Topographieeinfluß für luftgestützte Gammastrahlen-Spektrometrie im Allgemeinen ist, wäre mit der adaptierten UAV-Meßplattform implizit eine günstige, flexible und innovative Methode für zukünftige Fragestellungen geschaffen, in denen Detailbereiche (einige zig Hektar) mit höherer Auflösung schnell vermessen werden sollen.

 

Projektfacts
ProjekttitelErmittlung von Vegetationskorrekturen für UAV-Gammastrahlen-Meßsystem
ProjektkürzelMRI VEGAM
ProjektkurztitelMRI VEGAM
ProjektleitungDr. Arnulf Schiller
ProjektmitgliederMag. Ingrid Schattauer, MSc. Anna Sara Amabile, Martin Heidovitsch
FachabteilungGeophysik
Zeitraum01.09.19 - 31.08.22
FinanzierungGBA-Forschungspartnerschaften Mineralrohstoffe