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Umwelterkundung

 
Der Schwerpunkt des KT Umwelterkundung ist die Abschätzung der bio-/geophysikalischen Parameter durch den Einsatz verschiedener Messinstrumente. Verschiedene Forschungseinrichtungen sind mit ihren Messinstrumenten und Plattformen an der Zusammenstellung abzuleitender Parametern beteiligt. Das KT Umwelterkundung wird durch den Betrieb von verschiedenen Instrumente auf unterschiedlichen Plattformen und durch die Ableitung von bio-/geophysikalischen Umweltparametern aus diesen gekennzeichnet. Diese Informationen werden als Eingabewerte für Modelle höherer Ordnung oder Landprozessmodelle genutzt, um deren statistische Schwankungen zu verringern und ihre Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu verbessern. Die Abtastung des Untersuchungsgebietes kann auf lokaler, regionaler und/oder globaler Ebene durchgeführt werden. Je nach gewünschten Informationsinhalten, kann die Abtastung in hoher räumlicher Auflösung durchgeführt werden (1-10m), in kleinmaßstäbiger Abdeckung (abgetastetes Band mit 15-100km Breite), häufig (täglich bis monatlich), zu jeder Tageszeit (z.B. Radar) und witterungsunabhängig (z.B. Radar). Da bodengestützte Messungen durch die abtastbare Fläche je Zeiteinheit begrenzt sind, ist die Integration von Methoden bis hin zum Maßstab des Einzugsgbietes innerhalb eines hierarchischen Ansatz vorzuziehen:

 approach ct envsensing.png

Hierzu gehören die Integration oberflächenbasierender Messungen mit geophysikalischen Plattformen, handgeführte Spektroskopie und Probeentnahmen an Messpunkte sowie die Hochskalierung bis zu Spektralmessungen sowie luft- und satellitengestützte Messungen. Um die Forschungshypothesen zu erlangen, folgt das KT Umwelterkundung dem Ansatz der folgenden Aufgaben:

  • Sammlung und Koordination der Anforderungen aus den verschiedenen KT (KT Umwelterkundung stellt die Schnittstelle zwischen den anderen KT dar)
  • Koordination der Flüge und Instrumente über den Untersuchungsgebieten
  • Koordination des gemeinsamen Instrumentenbetriebes über den Untersuchungsgebieten
  • Vergleichsprüfung der Feldinstrumentierung
  • Koordination von luft-/ satellitengestützter Datenerfassung mit Bodenmessungen
  • Berichterstattung über den Stand der Datenverarbeitung und -qualität
  • Austausch von Umkehrverfahren für die Umweltparameter
  • Schaffung von Synergieeffekten zwischen den verschiedenen Sensoren
  • Sammlung, Koordination, Archivierung von verschiedenen Datentypen

Um Messungen von verschiedenen Instrumenten miteinander vergleichbar zu machen und um ein klar definiertes Qualitätsmaß sicherzustellen, ist eine Cross-Kalibrierung der Messausrüstung notwendig. Für optische Messsysteme zur Umweltfernerkundung betreibt der DLR Oberpfaffenhofen ein optisches Labor (CHB - Calibration Home Base) für die Kalibrierung von luftgestützten Hyperspektralsensoren und Feldspektrometern. Diese Einrichtung wird von den TERENO Partnern genutzt, um die radiometrischen und spektralen Eigenschaften ihrer Radiometer, IR-Kameras, optischen Kameras und bildgebenden Spektrometer im Spektralbereich von 380-2500nm zu beschreiben. Um Unregelmäßigkeiten der Instrumenteneigenschaften zu untersuchen, steht Ausrüstung zur Verfügung, wie z.B. Spektralfilter für Streulichtmessungen. Darüber hinaus werden die Partner ihr eigenes Kalibrierungsequipment zum Einmessen im CHB mitbringen (z.B. Strahlungsdichtestandards, Reflexionspanels für Labor-und Feldeinsatz). Darüber hinaus können optische Komponenten aus ihren Laboren (z.B. spektrale Durchlässigkeit der Filter) spektral charakterisiert werden. Es ist beabsichtigt, jährliche Aktionen in der CHB durchzuführen, um die Instrumente der TERENO Partner in der CHB für die TERENO Partner zu beschreiben und deren Eigenschaften einander gegenüberzustellen. Der DLR wird zudem ein geeichtes Feldspektrometer für In-situ-Spektralmessungen der Strahlungsdichte, -intensität und Reflexion anschaffen und betreiben. Es ist für das TERENO-Team verfügbar, um Validierungsmessungen in Testgebieten während Befliegungen durchführen. Die Organisation der Kalibrierungsaktivitäten sowie die Koordination der Ressourcen wird durch das KT Umwelterkundung abgedeckt.

 

Mitglieder

  • Irena Hajnsek (DLR)
  • Erik Borg (DLR)
  • Carsten Montzka (FZJ)
  • Wolfgang Junkermann (KIT)
  • Sibylle Itzerott (GFZ)
  • Angela Lausch (UFZ)
  • Andreas Reigber (DLR)
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Germany's top models

 

 tereno booklet 2013 cover: "international innovation publication: germany’s top models"

 

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