Grundsätzliches zur Geophysik, zur Lage der Erde im Weltall, ihrer stofflichen Zusammensetzung und ihrem inneren Aufbau - Einfuhrung in die Geophysik - page 5

Abb. 1.2 Arbeitsmethodik der
Geophysik (nach Berckhemer
1997 )

Messung geophysikalischer Felder

unterhalb, auf oder oberhalb der Erdoberfläche

Datenaufbereitung ( Processing )

Darstellung der Messergebnisse

physikalische Feldtheorie

Labormessungen
physikalischer Gesteinseigenschaften

Dateninversion (direkte, indirekte)

Physikalische Parametermodelle

zusätzliche Daten :
- geophysikalische
- petrologische
- geologische

Interpretation :
- stoffliche Zusammensetzung
- physikalischer Zustand
- wirksame Prozesse

einzelnen Schritte zeichnen sich durch die folgenden Beson-
derheiten aus:

gen an Land (auf der Erdoberfläche, in Bohrungen und unter
Tage), auf See, aus der Luft und dem Weltraum. Gemessen
wird sowohl mit vielen Empfängern als auch mit wenigen,
dafür aber wiederholt an bestimmten Punkten zur Eliminie-
rung zeitlicher Drift. Auch werden Differenzmessungen in
Bezug auf ein zentral aufgestelltes Referenzgerät ausgeführt
sowie Gradientenmessungen (diese oft vom Flugzeug aus).

1. Messungen unterschiedlicher geophysikalischer Felder
- zeitabhängig in Observatorien: in Deutschland derzeit zur
Beobachtung
- des Erdmagnetfelds - in Niemegk (südlich von Pots-
dam), Wingst (östlich von Cuxhaven) und Fürstenfeld-
bruck (westlich von München) (Abb. 1.3 ) ;
- von Erdbeben - ZentralobservatoriumGräfenberg (GRFO,
östlich von Erlangen) und lokale Netze unterschiedlicher
Betreiber (Abb. 1.3 ) .
Die deutschen Observatorien sind hierbei Teil globaler,
internationaler Netze zur Beobachtung des Erdmagnet-
felds sowie von Erdbeben in Deutschland (Abb. 1.4 )
und weltweit (Abb. 1.5 ) und zur Verifizierung des
Kernwaffenteststopp-Abkommens (Abb. 1.6 ) .
- ortsabhängig (Profile, Gitter) zur Erkundung von Struktu-
ren.
Wichtig sind die Kalibrierung des Messgerätes und die
Reduktion aller Störeinflüsse (Schutz vor Sonne, Nieder-
schlag, Erschütterungen, elektromagnetischer Strahlung und
elektrischen Strömen usw., je nach Messgerät und -prinzip).
Hierzu werden Sensoren oder Geräte auch vergraben oder
in Kavernen oder Bohrungen installiert. Messungen erfol-

2. Datenaufbereitung In diesem Schritt werden Messdaten
homogenisiert, ihr Rauschen unterdrückt und zur Darstel-
lung, z. B. in Karten, interpoliert:
- Da sich nur einheitliche Daten simultan auswerten lassen,
müssen die Messdaten vergleichbar gemacht werden, z. B.
durch Bezug auf eine einheitliche Stationshöhe und geo-
grafische Breite oder auf einen einheitlichen Zeitpunkt.
- Das Verhältnis zwischen Nutzsignal und Rauschen kann
ggf. durch digitales Filtern der Daten verbessert werden.

3. Dateninversion Die Dateninversion ist der zentrale
Schritt in der Bearbeitung der gemessenen Daten. Zu ihrer
Beschreibung ist die abstrakte Terminologie der Übertra-
gungstheorie äußerst hilfreich, weil sie auf alle Arten von
Daten gleichermaßen anwendbar ist. Sie fasst die Erde zu-
nächst ganz allgemein als ein Filter auf, welches Daten
aufnimmt, verändert und sodann ausgibt. Hierbei erfolgt die