Vergleichende - Friedrich-Schiller-Universität Jena

1. Einleitung 14
SIVAPALAN (1995), BEVEN (1991a), WOOD et al. (1988)und GUPTA et al. (1986). Die GIS-
Integration ermöglicht die top down Diskretisierung (downskaling bezeichnet den
Informationstransfer von einem gegebenen Maßstab auf einen kleineren) bzw. den umgekehrten
Prozess der bottom up Diskretisierung (BECKER & BRAUN 1999, PFÜTZNER et al. 1992).
Viele Anwendungen von GIS in der Einzugsgebietsmodellierung beschränken sich allerdings auf
die begleitende graphische Darstellung hydrologischer Faktoren und der Modellergebnisse.
MAIDMENT (1993) und NYERGES (1993) bezeichnen diesen Ansatz als lose Verknüpfung, wenn
ein Datentransfer zwischen beiden Werkzeugen durch deren Verknüpfung über eine
Datenschnittstelle gegeben ist. Zum Beispiel wurde bei REICHE (1996) das Modell WASMOD mit
dem GIS ARC/INFO gekoppelt, so dass ein interaktiver Datentransfer vom GIS zum Modell
und umgekehrt stattfinden konnte. Den höchsten Grad der Vernetztheit von GIS und
Einzugsgebietsmodellierung sieht GOODCHILD (1993) in der Modellkalibrierung und -
durchführung innerhalb eines GIS unter Verwendung der GIS-Befehlssprache
(Anwendungsbeispiele bei MALLANTS & BADJI 1991, PFÜTZNER et al. 1997). Nach STUART &
STOCKS (1993) fehlen aufgrund der separaten Entwicklung von GIS und hydrologischen Modellen
noch hinreichende Schnittstellen, um beispielsweise die HRUs mit räumlichen Bezug ins
hydrologische Modell zu überführen. SINGH (1995) betont als Potential der GIS die
Durchführung von Overlay-Analysen und die Ableitung von Einzugsgebietseigenschaften, aber
auch deren Verwendung zur Kalibrierung und Modifikation der hydrologischen Modelle.
Neben der Verknüpfung von hydrologischen Modellen und GIS wurde in den letzten Jahren auch
die Einbeziehung der Fernerkundung erforscht (LU et al. 1996, SAVABI et al. 1996, JETON & SMITH
1993). Die Fernerkundung erlaubt das kontaktlose wissenschaftliche Beobachten und Erkunden
eines Gebiets aus der Ferne durch Reflexion der Solarstrahlung und der thermalen Eigenstrahlung
von Körpern (passive Systeme, zum Beispiel Luftbilder) oder der künstlichen (Radar-) Strahlung
(aktive Systeme) (LÖFFLER 1994). Sie hat sich zu einer wichtigen Methode der flächenhaften
Ableitung von Parametern für die hydrologische Modellierung mit physikalisch basierten,
distributiven Modellen entwickelt (MAUSER et al. 1997). Ihr Vorteil liegt in der Erfassung
flächenhafter Daten in hoher räumlicher (abhängig vom Fernerkundungssystem) und zeitlicher
(abhängig von der Repetitionsrate) Auflösung (SCHULTZ 1988, zitiert in SINGH 1995). Bisher
wurden für die hydrologische Modellierung vorrangig Daten der optischen Fernerkundung
genutzt. Zukünftiges Ziel ist die Integration der Radarfernerkundung. Sie besitzt in der Ableitung
hydrologischer Parameter noch experimentellen Status (KUSTAS et al. 1998), aber bietet gegenüber
der optischen Fernerkundung den Vorteil der Unabhängigkeit von Witterungs- und
Strahlungsbedingungen.
Die Fernerkundungstechnologie kann adäquate Daten für die quantitative Beschreibung