Aktivitäten des Geodätischen Instituts im Bereich Geodynamik · DFG-Projekt HE...

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Geosphäre und Risikomanagement 30.01.09 Aktivitäten des Geodätischen Instituts im Bereich Geodynamik Kompetenzfeld Geosphäre und Risikomanagement Treffen 30.01.2009

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Geosphäre und Risikomanagement 30.01.09

Aktivitäten des GeodätischenInstituts im Bereich Geodynamik

Kompetenzfeld Geosphäre und Risikomanagement

Treffen 30.01.2009

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Geosphäre und Risikomanagement 30.01.09

Forschungsprogramme und -aktivitäten

Ø SFB 461 „Starkbeben“, 1996 – 2007

Ø EUCOR-URGENT (seit 2008 → TOPO-WECEP)

Ø GURN (GNSS Upper Rhine Graben Network)

Ø Auswertung von Präzisionsnivellements

Ø Nutzung von Radarsatellitendaten (InSAR, PS-InSAR)

Ø Nutzung von Schweredaten (terrestrisch, Satellitendaten (GOCE))

Ø Black Forest Observatory

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Geosphäre und Risikomanagement 30.01.09

Forschungsprogramme und -aktivitäten

Ø SFB 461 „Starkbeben“, 1996 – 2007

Ø EUCOR-URGENT (seit 2008 → TOPO-WECEP)

Ø GURN (GNSS Upper Rhine Graben Network)

Ø Auswertung von Präzisionsnivellements

Ø Nutzung von Radarsatellitendaten (InSAR, PS-InSAR)

Ø Nutzung von Schweredaten (terrestrisch, Satellitendaten (GOCE))

Ø Black Forest Observatory

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The seven universities of the upper Rhine regionStrasbourg (I, II, III), Mulhouse, Basel, Freiburg and Karlsruhe joined together in 1989 to form a cross-borderfederation under the name European Confederation of Upper Rhine Universities (EUCOR).

Aim: facilitate and promote co-operation in all fields of education and research

EUCOR-URGENT, initiated in 1999, is a collaborativenetwork of 25 Universities and governmental agenciesfrom Germany, France, the Netherlands and Switzerland, whose focus is on the seismic hazards and neotectonics in the Upper Rhine Graben and surrounding areas, as well as on the management of the water resources of theQuaternary graben fill.

No own money; coordinated FP5 project ENTEC (2000 –2004); ESF-support for workshops.

http://comp1.geol.unibas.ch/

http://www.eucor-uni.org

URGENT: Upper RhineGraben Evolution and Neotectonics

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GPS - Displacements between Epochs 1999 and 2003

vertical horizontal

Rozsa et al., 2004

AKGG 2008

Rozsa / Mayer / Seitz / Heck / Westerhaus

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EUCOR-URGENT expired in 2008 and evolved into TOPO-WECEP, a wider international co-operation.

Research Area: West and Central European Platform, extending from 58N latitude to the Pyrenean and Alpine-Carpathian deformation fronts in theSouth and from Poland to the British Isles (intraplate domain of West and Central Europe)

No own money; has to encourage national and international research projects.

TOPO-WECEP is organized by national coordinating committees: Ireland, U.K., France, BENELUX, Germany, Czech Republic, Poland, Switzerland

International Lithosphere Pogramm

Part of:

SPP DEFINE

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Forschungsprogramme und -aktivitäten

Ø SFB 461 „Starkbeben“, 1996 – 2007

Ø EUCOR-URGENT (seit 2008 → TOPO-WECEP)

Ø GURN (GNSS Upper Rhine Graben Network)

Ø Auswertung von Präzisionsnivellements

Ø Nutzung von Radarsatellitendaten (InSAR, PS-InSAR)

Ø Nutzung von Schweredaten (terrestrisch, Satellitendaten (GOCE))

Ø Black Forest Observatory

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Permanent GNSS network SAPOS®data available since ~2002

Global Navigation Satellite Systems (GNSS)

Ø Rigorous data analysis of existing permanent GNSS networks (SAPOS®, EPN, GREF, GURN) based on coordinated processingstrategies;

Ø Integration of local campaignGPS networks (e.g. A, B, C);

Ø Derivation of 3-D velocity-and velocity gradient fieldsin the target areas.

Wendt & Dietrich, J. Geod., 2002

Goerres et al., ZfV, 2006

Rozsa et al., . Int. J. Earth Sc., 2005

AB

C

vertical

horizontal

horizontal

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GURN (GNSS Upper Rhine Graben Network)

Cooperation between the Institut de Physique du Globe de Strasbourg (EOST), the Geodetic Institute of the University Karlsruhe (TH) and ……, initiated in April 2008.

Aims:

Ø Establishing a joint data base for permanent GNSS (Global Navigation Satellite Systems) – raw data;

Ø Agreement about GNSS processing strategies;

Ø precise estimations of horizontal and vertical movements in the Upper Rhine Graben area;

Ø Web-based presentation of results and products.

Research coordinated in the framework of the transnational project TOPO-WECEP (West and Central European Platform).

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GURN (GNSS Upper Rhine Graben Network)

Ø Close co-operation betweeninstitutions in France, Germany, Switzerland;

Ø Rigorous data analysis of existing permanent GNSS networks based on co-ordinatedprocessing strategies;

Ø Integration of local campaignGPS networks;

Ø Derivation of 3-D velocity- and velocity gradient fields in theUpper Rhine Graben area.

Mayer / Knöpfler / Heck / Masson / Ferhat

Start: 2008

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Forschungsprogramme und -aktivitäten

Ø SFB 461 „Starkbeben“, 1996 – 2007

Ø EUCOR-URGENT (seit 2008 → TOPO-WECEP)

Ø GURN (GNSS Upper Rhine Graben Network)

Ø Auswertung von Präzisionsnivellements

Ø Nutzung von Radarsatellitendaten (InSAR, PS-InSAR)

Ø Nutzung von Schweredaten (terrestrisch, Satellitendaten (GOCE))

Ø Black Forest Observatory

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2006 - 20111989 - 20041981 - 19881970 - 19791949 - 19691922 - 1941

Epoch 6Epoch 5Epoch 4Epoch 3Epoch 2Epoch 1

Ø exploition of the levelling data archives in Germany;

Ø derivation of detailed maps of relative vertical displacement rates;

Ø stringent combination with geodetic spacetechniques.

Example: Map of interpolated vertical displacementrates in the W-Alpine Forelands1st- and 2nd-order levelling lines; epochs 1 – 5 (Zippelt & Dierks, NAGRA tech. Report NAB 07-27, 2007)

Precise Levelling campaigns in Germany

1st-order levelling lines in Germany

Levelling dataintegration over ~ 100 yearshigh accuracy: < 0.1 mm/yr

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DFG-Projekt HE 1433/17-1 „Vertikale Krustenbewegungen im Bereich des Oberrheingrabens aus der Analyse von Wieder-holungsnivellements und SAR-Interferometrie“

Linienplan des vorgesehenen trinationalen Gesamtnetzes. Im französischen Bereich sollen die eingetragenen Linien und Zwischenlinien 1. Ordnung durch mehrfach gemessene Linien 2. Ordnung ergänzt werden.NAGRA-Projekt

Zippelt / Heck / Westerhaus

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Forschungsprogramme und -aktivitäten

Ø SFB 461 „Starkbeben“, 1996 – 2007

Ø EUCOR-URGENT (seit 2008 → TOPO-WECEP)

Ø GURN (GNSS Upper Rhine Graben Network)

Ø Auswertung von Präzisionsnivellements

Ø Nutzung von Radarsatellitendaten (InSAR, PS-InSAR)

Ø Nutzung von Schweredaten (terrestrisch, Satellitendaten (GOCE))

Ø Black Forest Observatory

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Ø exploition of the ESA dataarchives for C-band satelliteslike ERS1/2 and ENVISAT (→ ESA-project „Dead Sea“)

Ø implementation of X-band data(TerraSar-X, TandemX) forgeodetic purposes(→ DLR-application „Staufen“)

Ø determination of relative vertical and horizontal displacement rates in specificregions (depending on groundscattering conditions)

SAR Interferometry (InSAR, PS-InSAR)

A

2π = 2.8 cm displacement in Line-of-Sight

Westerhaus / Schenk / Bähr / Heck / Ben-Avraham / Heidbach / Hanssen

Dea

dS

eaJo

rdan

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Forschungsprogramme und -aktivitäten

Ø SFB 461 „Starkbeben“, 1996 – 2007

Ø EUCOR-URGENT (seit 2008 → TOPO-WECEP)

Ø GURN (GNSS Upper Rhine Graben Network)

Ø Auswertung von Präzisionsnivellements

Ø Nutzung von Radarsatellitendaten (InSAR, PS-InSAR)

Ø Nutzung von Schweredaten (terrestrisch, Satellitendaten (GOCE))

Ø Black Forest Observatory

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Gravity Ø local and regional refinements of existing Geoidmodels in order to facilitate combination of terrestrial and space geodetic data;

Ø determination of the density structure of crust and upper mantle.

German Combined QuasiGeoid 2005(Source: BKG)

Seitz / Lindner / Heck

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Forschungsprogramme und -aktivitäten

Ø SFB 461 „Starkbeben“, 1996 – 2007

Ø EUCOR-URGENT (seit 2008 → TOPO-WECEP)

Ø GURN (GNSS Upper Rhine Graben Network)

Ø Auswertung von Präzisionsnivellements

Ø Nutzung von Radarsatellitendaten (InSAR, PS-InSAR)

Ø Nutzung von Schweredaten (terrestrisch, Satellitendaten (GOCE))

Ø Black Forest Observatory

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Forschungsziele und KooperationØ Zusammenführung von Datensätzen, Koordinierung der Analyse-

strategien, Reprozessierung, Modellverbesserung

Ø Stringente Kombination der Methoden GNSS, Nivellement und PS-SAR-Interferometrie

Ø Enge interdisziplinäre Kooperation– Finite-Elemente-Modellierung– Methoden der Fernerkundung– Geologische/geophysikalische Methoden und Datensätze

§ SPP-Initiative DEFINE (Deformation of Intraplate centralEurope)– Deutscher Beitrag zu TOPO-WECEP

§ DFG Normalverfahren

§ Kooperation im Kompetenzfeld/-bereich- Startup-Antrag 2008 „Interdisciplinary Analysis of Active

Lithospheric Deformations” (Ritter/Greiling/Heck)- Geothermie ?

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EUCOR-URGENT expired in 2008 and evolved into TOPO-WECEP, a wider international co-operation.

Research Area: West and Central European Platform, extending from 58N latitude to the Pyrenean and Alpine-Carpathian deformation fronts in theSouth and from Poland to the British Isles (intraplate domain of West and Central Europe)

No own money; has to encourage national and international research projects.

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International Lithosphere Pogramm

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Der deutsche Zweig von TOPO-WECEP konstituierte sich im Juli 2008. Zur Förderung von Forschungsaktivitäten auf deutscher Seite soll ein SPP-Programmvorbereitet und beantragt werden.

Zeitplan:

Nov 2008: Kurzvorstellung bei der Geokommision der DFG

Frühjahr/Sommer 2009: Rundgespräch bei der DFG

Nov. 2009: Einreichen des Antrages auf Einrichtung des SPP

Förderung der Einzelprojekte nicht vor Mitte 2010.

Interessenten willkommen!

Forschungsgebiet:• Upper and Lower Rhine-, Eger Graben systems

• the transition from the Rhenish massif into the North European basin

• the transition from the North European basin into the East European platform

• the transition from the Molasse and Central European “Schichtstufen Land” into the Bohemian massif

Forschungsbereiche:• Rezente Bewegungen, Gravimetrie

• Modellierung, Spannungsfeld

• Thermochronologie

• Sedimentologie, Stratigraphie

• Geophysik

• Strukturgeologie

• Sedimentbecken, Temperaturfeld

• Geochemie, Petrographie

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Geosphäre und Risikomanagement 30.01.09

D E F I N E

(DEFormation of INtraplate central Europe)

DFG - Rundgespräch zur Initiierung eines SPPs

Central European Platform and surroundings

31.03. ab ca. 13:00

01.04 bis ca. 14:00

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Geosphäre und Risikomanagement 30.01.09

Themenblöcke

Themenblöcke für Abstracts (einreichen bis 15.2.09)

A. Large scale model of the Central European lithosphere, LAB depth, magmatic and hydrothermal signatures (fluid flow) in space and time (Lothar, Thomas)

B. Quantify deformation in space and time, Evolution of the stress and thermal field, inheritage of structures, active faults (Malte, Klaus)

C. Denudation rates, surface uplift rates, and accumulated sediment volumes in space and time and (Ulli, Matthias)

D. Modelling the evolution of the CEP numerically (Leni, Oliver)