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Quantification of non-surface processes to characterize changes in soil properties, erosion and the water balance - Quantification of soil properties for analysing surface processes using spectroscopy and laser scanning

Description: Das Projekt "Quantification of non-surface processes to characterize changes in soil properties, erosion and the water balance - Quantification of soil properties for analysing surface processes using spectroscopy and laser scanning" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Oberflächennahe Bodenprozesse werden durch die dynamischen Eigenschaften der Bodenoberfläche besonders beeinflusst. Zwar sind die kausalen Zusammenhänge dieser Prozesse weitestgehend bekannt, doch gibt es einen Mangel an verfügbaren Datenquellen und Erhebungsmethoden, die es erlauben, die Prozesse auf unterschiedlichen Skalen zu quantifizieren. Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, das Potential ausgewählter moderner Fernerkundungstechnologien zu bewerten, relevante Bodeneigenschaften zu quantifizieren und damit das Verständnis von oberflächennahen Prozessen in degradierten Landschaften zu verbessern. Das Studiengebiet befand sich in einer Rekultivierunglandschaft des Niederlausitzer Braunkohletagebaus Welzow-Süd. Die Größe von 4 ha ermöglichte eine umfassende, interdisziplinäre und multi-temporale Analyse der Bodeneigenschaften auf Grundlage von Fernerkundungsmethoden sowie hydrologischen und bodenkundlichen Feld- und Labormessungen in den Jahren 2004 und 2005. Die Quantifizierung der Bodenfeuchte als eine entscheidende Variable für Infiltrations- und Abflussprozesse war das Ziel von labor- und feldspektroskopischen Messungen sowie von hyperspektralen Flugzeugscanner-Messungen. Der hierbei entwickelte Normalized Soil Moisture Index (NSMI) wurde als optimales Quantifizierungsmodell für Oberflächen-Bodenfeuchte in den sandigen Substraten im Feld ermittelt. Bodenrauhigkeit wurde in hoher Präzision durch Anwendung eines stationären Laserscanners gemessen und in Form neuartiger multi-skalarer Indizes quantifiziert. Die Analyse der raum-zeitlichen Verteilungen ermöglichte die Identifizierung von Rauhigkeitsmustern, die unter dem Einfluss der Erosion im Feld entstanden. Beobachtete Substratverschiebungen wurden durch beide angewandten Methoden erkennbar. Diese Arbeit entwickelte neuartige Methoden und Indizes zur Quantifizierung von Oberflächen-Bodenfeuchte und Rauhigkeit im Feld. Für die zunehmende Zahl an degradierten Regionen auf der Erde verspricht deren Anwendung die Entwicklung eines tieferen Verständnisses von Bodenerosionsprozessen sowie die Sammlung wertvoller Daten für zukünftige Monitoring- und Modellierungskampagnen.

Types:

SupportProgram

Origin: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Potsdam ? Substrat ? Braunkohlenbergbau ? Laser ? Laserspektroskopie ? Erosion ? Bodenfeuchteindex ? Spektralanalyse ? Wasserbilanz ? Bewässerung ? Bilanz ? Bodenqualität ? Kausalzusammenhang ? Monitoring ? Bodenfeuchte ? Wasser ? Boden ? Bodenprozess ? Datenerhebung ? Landschaft ? Arbeitsziel ? Buchgrundstück ? Formblatt ? Oberfläche ? Verarbeiten ?

Region: Brandenburg

Bounding box: 13.01582° .. 13.01582° x 52.45905° .. 52.45905°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

Time ranges: 2004-05-01 - 2008-12-31

Status

Quality score

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