Vulcano Summer School 2024 – Teil 2: Der Vulkan „La Fossa“ in 3D
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Vulcano Summer School 2024 – Teil 2: Der Vulkan „La Fossa“ in 3D
Informationsvermittlung auf dem Vulkan „La Fossa“
Das Team vom DLR-Institut für Optische Sensorsysteme stellt den Teilnehmenden der Vulcano Summer School seine Technologien vor und erstellt eine großräumige Aufnahme des Vulkans „La Fossa“ mit dem MACS-Kamerasystem.
In den ersten Tagen der Vulcano Summer School haben wir es bereits geschafft, mit unserem MACS-Kamerasystem eine drohnengestützte Echtzeitkartierung des Vulkans „La Fossa“ zu erstellen. Am 14. Juni 2024 ging es dann mit dem Auto auf Erkundungstour über die Insel, denn es sollten weitere Areale mit unseren Kamerasystemen dokumentiert werden. Dazu haben wir das Umfeld der jeweiligen Gebiete erkundet und potentielle Start- und Landeplätze für unsere Drohne ausfindig gemacht.
Gespräche zu MACS und IPS während der Poster-Session
Während einer Poster-Session informieren sich die Teilnehmenden der Vulcano Summer School über die verschiedenen Technologien sowie die geplanten Versuche und Experimente aller Teams in den kommenden Tagen.
Am späten Nachmittag stand der Austausch mit allen wissenschaftlichen Einrichtungen im Fokus. Im Rahmen einer „Poster and Pizza Session“ ging es neben dem gemeinsamen Kennenlernen um den Informationsaustausch zu den verschiedenen Technologien und die geplanten Versuche und Experimente in den kommenden Tagen. Schnell wurde deutlich, dass es nicht langweilig werden sollte.
Wegen der enormen zu erwartenden Hitze ging es am nächsten Morgen unangenehm früh, dafür mit erträglichen Temperaturen, erneut hinauf auf den Krater „La Fossa“.
Nur mit Schutzmaske in der Nähe der Schwefelgase
Da „La Fossa“ noch aktiv ist, werden in großen Mengen vulkanische Gase freigesetzt. Unmittelbar an der Austrittsstelle der Schwefelgase muss eine Maske getragen werden, um die Atemwege zu schützen.
Einerseits sollten den Teilnehmenden der Vulcano Summer School die verschiedenen Technologien der Teams im realen Einsatz vorgestellt werden. Andererseits ging es um die großräumige Aufnahme des Vulkans mit dem MACS-Kamerasystem über einen Bereich von rund vier Quadratkilometern.
Drohne am Kraterrand
Rund vier Quadratkilometer umfasst das Gebiet, dass am 15. Juni 2024 mit dem MACS-Kamerasystem kartiert wurde.
Der Betrieb der Drohne selbst erfolgte automatisch anhand von vorgegebenen Wegpunkten und unter Berücksichtigung des Geländereliefs.
Innerhalb von rund 2 Stunden Flugzeit wurde der gesamte Vulkan überflogen, dabei konnten insgesamt etwa 8.000 Luftbilder aufgenommen werden. Das Ergebnis der photogrammetrischen Verarbeitung dieser Aufnahmen – also der Prozessierung der Luftbilddaten zu einem digitalen Oberflächenmodell – kann inzwischen virtuell bestaunt werden, aber schaut selbst:
Während des Fluges wurde gleichzeitig die Kartierung in Echtzeit getestet. Diese Fähigkeit ist für unsere Katastrophenschutz-Einsätze sehr wichtig. Das Ergebnis wurde live per Mobilfunk auf einem Webserver des DLR bereitgestellt. Hier findet Ihr die Karten zum visuellen Spektrum sowie zum thermal-infraroten Spektrum.
Bereitstellung der Echtzeit-Kartierung im Internet
Die Daten der Vulkan-Kartierung sind in Echtzeit im Internet abrufbar. Links im Bild ist das visuelles Spektrum sichtbar, rechts wird das thermal-infrarote Spektrum in Blautönen dargestellt.
Am Nachmittag wurde die Wissensvermittlung nach Innen verlegt. Während einer Vorlesung für alle wissenschaftlichen Teams haben wir die MACS-Kamera und das Positionierungssystem IPS (Integrated Positioning System) vorgestellt und im Detail erläutert. Darüber hinaus wurden unsere Ergebnisse der letzten Tage präsentiert und diskutiert.
Eine Hand am Nudeltopf, die andere Hand an der Tastatur: Während des Abendessens haben wir die Daten des Tages auf einem Gaming-Laptop prozessiert und die Ergebnisse gegen 22 Uhr gemeinsam mit allen Interessierten diskutiert. Mit der Gewissheit, dass alles soweit klappt, konnten wir die nächsten Tage planen.
Abflug zur Geländekartierung
Drohne samt MACS-Luftbildkamera machen sich auf den Weg für die Aufnahme einer Abbruchkante. Im Hintergrund ist der Vulkan zu sehen.
In den folgenden drei Tagen ging es in die Regionen Valle Roja, Molineddu und Grillo. Abbruchkanten, horizontale kalte Lavaschichten sowie enge Schluchten machen diese Gebiete geologisch hoch spannend, daher wollten wir sie unbedingt detailliert kartieren.
Besonders spannend ist es, die Methoden und Visionen der anderen Teams kennenzulernen und deren Nutzen für die eigene Forschung abzuwägen, denn daraus ergeben sich manchmal interessante Ideen. So gibt es in der Vulcano Summer School Teams, die den unter Wasser liegenden Teil des Vulkans kartieren. Es stellte sich heraus, dass dieser submarine Teil mindestens ebenso faszinierend ist wie der oberirdische. Die Unterwasseraufnahmen mit den oberirdische 3D-Modellierung mit MACS zu kombinieren und in einer virtuellen, durch die Nutzenden selbst zu erkundenden Umgebung darzustellen, diese Idee ging uns nicht mehr aus dem Kopf.
Bildaufnahme mit IPS für die Modellierung der Steilküste
Das das Positionierungssystem IPS horizontal ausgerichtet ist, kann es sehr gut für Aufnahmen von nahezu senkrechten Steilküsten verwendet werden.
Aber wie die fast senkrechte Küste aufnehmen? Die MACS-Kamera blickt senkrecht nach unten, und derart steile Küstenfelsen sind immer eine Herausforderung: Das Modell ist dort einfach unvollständig. Hier kommt nun das IPS-System ins Spiel, welches vom Boden aus aufnimmt und horizontal ausgerichtet ist. Also wurde ein Boot organisiert und in Schrittgeschwindigkeit möglichst dicht entlang der Küste gefahren.
Ein bisschen wackelig das Unterfangen, und die sonst üblichen Markierungsfelder fehlen, die wir an Land zur punktgenauen Zuordnung der Aufnahmen anbringen – aber darin liegt nun die Herausforderung. Wir sind zuversichtlich, die Modelle dennoch verknüpfen zu können und somit die Grundlage für eine umfassende Simulation von „La Fossa“ zu haben.
Sieben spannende und intensive Tage lagen nun hinter uns. Alle Starts und Landungen sowie die Bildaufnahmen haben sehr gut funktioniert, worüber wir äußerst glücklich sind. Zeit für den Abschied, zumindest für dieses Jahr. Durch die unglaublich faszinierende Landschaft mit ihren noch zu entdeckenden Geheimnissen, aber auch durch den Austausch mit anderen Teams reisen wir mit mehr Ideen ab als wir angekommen sind. Wir sind dankbar dafür, dass wir an der Vulcano Summer School teilnehmen konnten und freuen uns auf die nächste Ausgabe, wenn es wieder heißt: Was darf heute erkundet werden?
Die Vulcano Summer School
Die Vulcano Summer School wird von Vulkanbegeisterten organisiert und vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin koordiniert. Die Veranstaltung wird gemeinsam mit internationalen Partnern von unterschiedlichen Hochschulen sowie außeruniversitären Forschungseinrichtungen durchgeführt und richtet sich insbesondere an Studierende sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus verschiedenen Forschungsbereichen.
