Present-day erosion of the north polar scarps on Mars from automated detection and analysis of active block falls ...

• Main Author: Fanara, Lida
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: English
• Published: Technische Universität Berlin 2023
• Subjects: 629 Andere Fachrichtungen der Ingenieurwissenschaften; 550 Geowissenschaften; Mars; erosion; north polar scarps; automated detection; block falls; Ice cap
• Online Access: https://dx.doi.org/10.14279/depositonce-17021; https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/18228

In this thesis the evolution of the north polar scarps on Mars was studied with respect to the erosion rate caused by ice block falls. An automated method was developed to identify new blocks between individual High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) images acquired at different times. This method was then applied to HiRISE images spanning three Martian years to derive the first observation-based erosion rate estimation for such scarps. Existing automated detection methods developed for Mars had focused either on large surface objects such as impact craters or on rocks at candidate landing sites, where the background environment is flat and constant over time. Developing an automated change detection method for block falls along the steep scarps of the north polar ice cap, however, presented a new challenge due to the small sizes of the ice blocks and the complex and dynamic background of the region. An automated method was developed based on machine learning and blob detection. Its performance ... : Im Rahmen dieser Doktorarbeit wird die gegenwärtige Entwicklung von Steilabbrüchen am Rand der nördlichen Polkappe des Planeten Mars anhand der durch Blockstürze verursachten Erosionsrate untersucht. Dafür wurde eine automatische Methode entwickelt, die es erlaubt, neu abgelagerte Eisblöcke auf zeitlich aufeinanderfolgenden High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) Bildern zu erfassen. Diese Methode wird auf Bilder angewendet, die über einen Zeitraum von drei Marsjahren aufgenommen wurden, und erlaubt erstmals die Bestimmung einer Erosionsrate durch Blockstürze für solche Hänge. Frühere zur Untersuchung der Marsoberfläche verwendete automatische Objekterkennungsmethoden für Bilddaten waren entweder auf große Oberflächenformen wie Einschlagskrater beschränkt oder auf kleinere Objekte wie Gesteinsblöcke in Landestellenregionen spezialisiert, die typischerweise durch flache Oberflächen gekennzeichnet sind und keine kurzfristigen morphologischen Veränderungen erwarten lassen. Die Entwicklung einer ...