Globale Ableitung des Bodenwassergehaltes aus C-Band Scatterometer Daten

01.02.2005 - 31.08.2008
Forschungsförderungsprojekt
Der Wassergehalt im Boden ist ein wesentlicher Faktor der globalen Energie und Wasserzyklen. Der Wassergehalt des Bodens ist aber nicht nur für unser globales Klima von Bedeutung, sondern auch aus sozioökonomischer Sicht. Das Aufkommen einer Flutkatastrophe, Dürre und Ernteerträge hängen wesentlich vom Bodenwassergehalt ab. Es war daher jeher ein Anliegen der Wissenschaft Methoden zur Messung dieser Größe bereitzustellen. Bodenmessungen erwiesen sich dabei als nicht zielführend, da zwar genaue Ergebnisse erzielt werden können, der Kostenaufwand aber zu hoch ist. Vielversprechender ist die Anwendung von Fernerkundungsmethoden. Speziell die Mikrowellenfernerkundung bietet aufgrund ihrer hohen Sensitivität zu Änderungen im Wassergehalt ein großes Potential. Allerdings werden Mikrowellenmessungen auch von Vegetation und der Bodenrauhigkeit beeinflusst. Bisher war eine Trennung dieser Größen nur eingeschränkt möglich, die operationelle Anwendung der Mikrowellenfernerkundung daher unrealistisch. Erst kürzlich schaffte unser Team am Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung der Technischen Universität Wien einen Durchbruch bei der Entwicklung neuer Methoden. Die Anwendung dieser Methoden führte zu einem ersten, globalen Bodenfeuchtedatensatz basierend auf Scatterometer Messungen des ERS Satelliten. Ein Vergleich mit gängigen Modeldaten hat die hohe Qualität der abgeleiteten Bodenfeuchte bestätigt. Die Validierung der Ergebnisse mit Bodenmessungen zeigte ein Fehler von nur 0.05 m3m-3. Die hohe Genauigkeit des Datensatzes führte zu ersten Anwendungsstudien in der Agronomie, Hydrologie und Klimatologie. Diese Anwendungen zeigten deutlich das große Potential der Mikrowellenfernerkundung und speziell der Verwendung von ERS Scatterometer Daten. Die Erfolge die in diesen Projekten erzielt wurden, führten auch zu der Überzeugung das die wissenschaftlichen Methoden eine Reife erlangt haben, die eine operationelle Umsetzung möglich erscheinen lassen. Neben den methodischen Fortschritten kam es in den letzten Jahren aber auch zu einem technologischen Fortschritt. Scatterometer sind heute keine experimentellen Sensoren mehr, vielmehr werden sie operationell eingesetzt. Für die am Institut für Photogrammetrie und Fernerkundng entwickele Methode ist speziell der Start einer Serie von METOP Satelliten von großem Interesse. Diese Satelliten werden mit dem Advanced Scatterometer ausgrüstet und operationell betrieben. Ziel von GLOBESCAT ist daher die operationellen Möglichkeiten von C-band Scatterometern aufzuzeigen. Dies soll unter anderem durch den Aufbau einer langzeit Bodenfeuchte Datenbank, und durch die Echtzeit Ableitung und Bereitstellung von Bodenfeuchte erzielt werden.

Personen

Projektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Förderungsmittel

  • Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)

Forschungsschwerpunkte

  • Energy and Environment

Schlagwörter

DeutschEnglisch
Bodenfeuchtesoil moisture
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