PROJEKT MELT.AI
Measuring Glacier Ice Loss Through AI-enhanced UAV-borne GPR
Das Forschungsprojekt widmet sich der Entwicklung innovativer Monitoringansätze zur Untersuchung der Dynamiken alpiner Gletscher im Kontext des Klimawandels. Alpenregionen sind besonders stark von klimatischen Veränderungen betroffen, wobei Gletscher nicht nur zentrale Wasserspeicher, sondern auch Indikatoren für die Klimaentwicklung darstellen. Der gegenwärtige Stand der Wissenschaft zeigt jedoch erhebliche Defizite in der umfassenden Erfassung von Eismächtigkeit und subglazialen Strukturen, da traditionelle, bodengebundene Messmethoden zeitaufwendig und risikobehaftet sind. Drohnentechnologie kombiniert mit geophysikalischen Verfahren und KI-gestützten Analysen bietet hier einen vielversprechenden Ansatz zur Effizienzsteigerung und präziseren Datenerhebung.
Das Dissertationsvorhaben verfolgt das Ziel, ein KI-gestütztes Modell zu entwickeln, das die detaillierte und flächendeckende Erfassung der Eismächtigkeit und des subglazialen Reliefs ermöglicht. Hierbei kommen drohnenbasierte Georadarmessungen (GPR), Photogrammetrie sowie Webcam- und Satellitendaten zum Einsatz. KI-Methoden wie Machine Learning und Computer Vision erlauben eine strukturierte Analyse umfangreicher und heterogener Datensätze. Diese Kombination ermöglicht die detaillierte Untersuchung intraglazialer Schmelzkanäle sowie die Modellierung vergangener und zukünftiger Gletscherstände. Das Projekt adressiert zentrale Forschungsfragen zu Volumen-, Flächen- und Morphologieveränderungen von Gletschern und den Zusammenhängen zwischen oberflächlicher und subglazialer Schmelze.
Ein zentrales Innovationspotenzial des Vorhabens liegt in der erstmaligen flächendeckenden und hochauflösenden Anwendung drohnenbasierter GPR-Technologien. Bisherige Ansätze beschränkten sich auf punktuelle Messungen, während das Projekt tausende hochpräzise Messpunkte pro Gletscher erhebt und damit ein neues Qualitätsniveau im Gletschermonitoring erreicht. Ergänzend werden KI-Methoden zur Datenfusion und Mustererkennung eingesetzt, um bislang unbekannte Dynamiken und Prozesse besser zu verstehen. Die Integration dieser modernen Technologien in die Modellierung von Gletscherprozessen ermöglicht fundierte Prognosen über zukünftige Entwicklungen und liefert wertvolle Erkenntnisse für die Wissenschaft sowie praxisrelevante Informationen für politische Entscheidungsträger:innen, Infrastrukturbetreiber und die Energieerzeugung.
Das Projekt trägt zudem durch ressourcenschonende Drohneneinsätze zur ökologischen Nachhaltigkeit bei und spart im Vergleich zu konventionellen Helikoptereinsätzen signifikante Ressourcen ein. Es bietet skalierbare Lösungen für das Monitoring alpiner Regionen und unterstützt langfristige Klimaanpassungsstrategien. Die Förderung ermöglicht umfangreiche Datenerhebungen, das Training komplexer KI-Algorithmen sowie die Präsentation der Ergebnisse auf internationalen Konferenzen. Durch seinen interdisziplinären und technologiegetriebenen Ansatz bietet das Projekt einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung des Gletschermonitorings und der Anpassung alpiner Regionen an den Klimawandel.
