Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Konzeption eines Verfahrens zur Optimierung mobiler Geosensornetzwerke (GSN) für die Erfassung raumzeitvarianter Phänomene. Defizite bestehender Ansätze zur Optimierung von GSN sind, dass entweder das Phänomen nicht oder aber nur in Form der lokalen Ausprägung bei der Optimierung des GSN einbezogen wird und die Einschränkungen der das GSN konstituierenden Geosensorknoten unberücksichtigt bleiben. Anhand eines Anwendungsfalles aus dem Katastrophenschutz werden Defizite bestehender Verfahren identifiziert und Anforderungen an das zu konzipierende Verfahren formuliert. Als Kernanforderungen werden die explizite Berücksichtigung der Phänomen- als auch GSN-Eigenschaften und die objektive Nachvollziehbarkeit des Optimierungsverfahrens identifiziert. Bei dem konzipierten modellbasierten Ansatz werden die Phänomencharakteristika durch ein Phänomenmodell berücksichtigt, welches alle relevanten Eigenschaften – wie die räumliche Verteilung des Phänomes und des Informationsdefizits als auch deren zeitliche Variabilität – umfasst, um das GSN an die stochastische Struktur des Phänomens anpassen zu können. Durch ein GSN-Modell – welches sowohl den aktuellen Zustand als auch den potentiellen Aktionsraum umfasst – werden die Charakteristika des GSN in das Optimierungsverfahren integriert. Die Optimierung des GSN umfasst die Kombination von Phänomen- und GSN-Modell zum Zweck der Rekonfiguration der Netzwerkkonstellation. Die Evaluierung, die auf einer prototypischen Implementierung sowie den mit Hilfe eines Tabletop-Experiments generierten Phänomenreihen basiert, zeigt die inhaltliche Validität des in dieser Arbeit konzipierten Verfahrens. Die abschließende Diskussion zeigt Themen zukünftiger Forschungsarbeiten auf.