Titelaufnahme

Titel
Berechnung von zeitlichen Variationen der Wasservolumina in Feuchtgebieten aus der Kombination von Satellitenaltimetrie und Fernerkundung - Beispielregion Pantanal / Franziska Strehl
Weitere Titel
Calculation of temporal variations of water volumes in wetlands from a combination of satellite altimetry and remote sensing - sample region Pantanal
VerfasserStrehl, Franziska
Begutachter / BegutachterinWagner, Wolfgang ; Naeimi, Vahid
ErschienenWien 2016
Umfang119 Seiten : Illustrationen, Diagramme, Karten
HochschulschriftTechnische Universität Wien, Univ., Diplomarbeit, 2016
Anmerkung
Zusammenfassung in englischer Sprache
Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Fernerkundung
Schlagwörter (EN)Remote Sensing
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-6293 Persistent Identifier (URN)
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Berechnung von zeitlichen Variationen der Wasservolumina in Feuchtgebieten aus der Kombination von Satellitenaltimetrie und Fernerkundung - Beispielregion Pantanal [4.94 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Große Feuchtgebiete gehören zu den natürlichen Wasserspeichern der Erde. Des Weiteren haben sie eine wichtige ökologische Bedeutung, insbesondere für den Klima- und Hochwasserschutz. Detaillierte Kenntnisse über die saisonalen Veränderungen der Wasserspeicherung sind notwendig für die Ableitung von hydrologischen Parametern und zum besseren Verständnis der Dynamik. Durch die teilweise abgeschiedenen Lagen und der fehlenden Infrastruktur ist eine Überwachung mit Bodenstationen nur schwer durchführbar. Fernerkundungsverfahren können helfen flächendeckende Informationen zu liefern. Verschiedene Satellitenverfahren, wie SAR und Radar Altimeter, erlauben heutzutage die Bestimmung der horizontalen und vertikalen Ausdehnungen von Inlandgewässern. In dieser Studie werden ALOS PALSAR-Aufnahmen und ENVISAT Altimetermessungen kombiniert. Das Ziel der Verknüpfung beider Datensätze ist die Ableitung des Wasservolumens und die Untersuchung der zeitlichen Variationen im Pantanal. Das Pantanal gehört mit einer Fläche von etwa 140.000 km² zu den größten Feuchtgebieten weltweit. Es befindet sich in Südamerika und ist starken zeitlichen und räumlichen Veränderungen ausgesetzt. Neben offenen Wasserflächen besteht die komplexe Hydrologie aus saisonal überschwemmter Vegetation. Für das Extrahieren der Wasserflächen aus den SAR-Daten wird die einfache Schwellwert-Methode verwendet. Die Ergebnisse werden anschließend mit denen der Altimetrie verglichen und in dem Zeitraum von 2006 bis 2010 analysiert. In Regionen mit offenen Wasserflächen kann ein jährliches Signal der Wasservolumenvariation abgeleitet werden. Hingegen stellt die Wasserklassifizierung in Gebieten mit unterschiedlichen Landbedeckungstypen und saisonalen Überschwemmungsmustern eine Herausforderung dar. Aufgrund der verschiedenen Rückstrahlungseigenschaften ist eine Trennung zwischen Wasser und Land nur schwer möglich. Ein Vergleich zwischen Sigma0 Rückstrahlwerten von ENVISAT RA-2 und ALOS zeigt, dass auch Altimeter-Backscatter zur groben Wasserdetektion verwendet werden können.

Zusammenfassung (Englisch)

Large wetlands belong to the natural water reservoirs of the earth. Furthermore they have a great ecological importance in particular for climate and flood protection. Explicit knowledge of the seasonal changes in the water volume is necessary to derive hydrological parameters and for a better understanding of the dynamics. By the remote locations and the lack of infrastructure monitoring based on ground stations is difficult to conduct. Remote sensing methods can help to provide comprehensive information. Nowadays various satellite techniques such as SAR and radar altimetry allow to determine horizontal and vertical extents of inland water. In this study ALOS PALSAR images and ENVISAT altimeter measurements are combined. The goal of the combination of both data sets is the calculation of the water volume and the analysis of the temporal variations in the Pantanal. The Pantanal is with an area of about 140,000 square kilometers one of the largest wetlands worldwide. It is located in South America and is subjected to strong temporal and spatial changes over the year. In addition to open water bodies the region is influenced by seasonally flooded vegetation. A simple threshold method is used for extracting the water surfaces from SAR data. The results are then compared with those of altimetry and analyzed in the time series 2006-2010. In regions with open water bodies a distinct signal of the annual water volume variation are derived. In contrast the water classification in areas with different land cover types and seasonal flooding patterns poses challenges. Due to the various backscatter characteristics a separation between water and land is difficult. A comparison between Sigma0 values from ENVISAT RA-2 and ALOS shows that altimeter backscatter can be used for coarse water detection.