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T. Schmalz, A. Eichhorn, K. Mair am Tinkhof, A. Preh, E.H. Tentschert, C. Zangerl:
"Untersuchungen zur Implementierung eines adaptiven Kalman-Filters bei der Modellierung instabiler Talflanken mittels des Finite-Differenzen-Codes FLAC3D";
Vortrag: 16. Internationaler Ingenieurvermessungskurs München, 2010, München; 23.02.2010 - 27.02.2010; in: "Beiträge zum 16. Internationalen Ingenieurvermessungskurs München 2010", T. Wunderlich (Hrg.); Wichmann Verlag, Berlin (2010), ISBN: 978-3-87907-492-1; S. 255 - 265.

Massenbewegungen treten insbesondere in alpinen Regionen gerade auch als Folge des globalen Klimawandels immer häufiger auf. Dies führt nicht selten zu einem enormen Anwachsen des Schadenpotentials für Mensch und Infrastruktur.
Zur Untersuchung solcher Naturphänomene werden seit einigen Jahren immer öfter numerische Modelle entwickelt, die den inneren Aufbau des Hanges abbilden und die Durchführung von Stabilitätsuntersuchungen ermöglichen. Die Anpassung des numerischen Modells an die Messdaten geschieht allerdings auch heute noch meist mit "trial and error" -Methoden.
Im Rahmen dieses Beitrags wird eine neue Methode zur Kalibrierung von numerischen Hangmodellen vorgestellt. Wesentliche Grundlage ist die adaptive Kalman-Filterung, welche die optimale Schätzung des aktuellen Systemzustands des Hanges ermöglichen soll. Neben den geometrischen Modellparametern sind wichtige Zielgrößen durch relevante physikalische Parameter gegeben (u.a. Reibung und Kohäsion), welche das Stabilitätsverhalten des Hanges signifikant beeinflussen. Ihre Schätzung und die Beschreibung der stochastischen Eigenschaften bildet die Grundlage für die realitätsnahe Modellierung des aktuellen Hangzustands und die Prädiktion bzw. Simulation des zukünftigen Hangverhaltens.
Als praktisches Beispiel wird die Anwendung der adaptiven Kalman-Filtertechnik auf das dreidimensionale Finite-Differenzen-Modell (FD-Modell) eines zunächst simulierten Rutschhanges gezeigt. Des Weiteren erfolgt die Präsentation von ersten Ergebnissen der dynamischen FD-Modellierung des Rutschhanges "Steinlehnen" (bei Gries/Sellrain), welcher im Rahmen des FWF-Projektes "KASIP" mittels der verfügbaren Monitoringdaten (u. a. Laserscandaten, halbjährliche Tachymetermessungen, etc.) kalibriert werden soll.

Massenbewegungen, Monitoring, Finite-Differenzen-Methode, adaptives Kalman-Filter

Projektleitung Andreas Eichhorn:
Wissensbasiertes Alarmsystem mit identifiziertem Deformations-Prädiktor