View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

12 KAPITEL 1. Hintergrund und Zielsetzung
arbeitsintensiver Feldkampagnen nur anhand von Luft- und Satellitenbildern
möglich, da diese flächendeckend, synchron und synoptisch sind (D YCK &
P ESCHKE 1995 [57]) . Die Bandbreite der erfolgreichen Anwendung von ferner-
kundungsbasierten Analysen von Flusseinzugsgebieten ist groß und wird durch
die Fertigstellung weiterer Instrumente stetig erh öht. Die gesuchten Eigenschaf-
ten werden mit Sensoren erfasst, die im optischen bzw. im mikrowellen (Radar)
Spektralbereich aufzeichnen, sei es nun multi- oder hyperspektral . Dies geschieht
mit satelliten- oder flugzeuggetragenen Sensoren . Im Zuge dieser schnellen Ent-
wicklung wurde ebenfalls die Bandbreite an Bildprozessierungstechniken erhöht
(M ERTES 2002 [125]) . Der Stellenwert der Verwendung von Fernerkundungsda-
ten in der Hydrologie und der hydrologischen Modellierung steigt damit stetig an.
Multispektrale, optische Satellitendaten wurden bereits erfolgreich in der hydro-
logischen Modellierung zur Ermittlung der unterschiedlichsten Modellparameter
eingesetzt (z .B. S CHULTZ 1996 [174], M ÜSCHEN et al. 2000 [133], S U 2000
[198]). Obwohl Fernerkundungsdaten ein großes Potenzial in der Ökosystem-
modellierung besitzen, ist laut S CHNEIDER 2003 [170] die Nutzung dieser Infor-
mationen weiterhin stark eingeschränkt. WARING & R UNNING 1999 [214] nennen
als Gründe dafür u .a. fehlende Instrumente in brauchbarer spektraler, r äumlicher
und zeitlicher Auflösung. Darüber hinaus sei in den optischen Daten die Wolken-
bedeckung oft ein Hindernis . Eine allgemein anerkannte Erklärung ist, dass die
meisten Modelle nicht für die Verwendung von Fernerkundungsdaten zugeschnit-
ten sind (z .B. S TEWART et al. 1998 [196]) . Die Entwicklung ad äquater Schnittstel-
len und Verbindungen zwischen Fernerkundungsdaten und Modellen ist jedoch
zwingend erforderlich, um Umweltmonitoring und -management zu verbessern
und auszuweiten (S CHNEIDER 2003 [170]) . Weitere Einschränkungen ergeben
sich durch nicht direkt aus den Messungen ablesbaren Parametern, die teils un-
ter Annahmen und Standardberechnungsvorschriften abgeleitet werden m üssen
(z.B. C HEN et al . 2005 [43]).
Übersichten über die vielseitigen Anwendungsm öglichkeiten von Fernerkun-
dungsdaten in der Hydrologie bzw. der hydrologischen Modellierung sind z .B. in
S CHULTZ 1996 [174], K ITE & P IETRONIRO 1996 [99], G RIFFITH 2002 [81], P IE-
TRONIRO & L ECONTE 2005 [144] zu finden . Weitere Studien entstanden zum
einen in der Ableitung von notwendigen Parametern aus der Fernerkundung,
wie z.B. die detaillierte Landnutzung (D E W IT & C LEVERS 2004 [222]), die Eva-
potranspiration (CASALLES et al. 1998 [42]) oder den Versiegelungsgrad (W U