@inproceedings{Lueck2006, author = {L{\"u}ck, Erika}, title = {Geophysik f{\"u}r den oberfl{\"a}chennahen Bereich (Landwirtschaft, Bodenkunde, Arch{\"a}ologie, Umwelt usw.)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7045}, year = {2006}, abstract = {Dokument 1: Foliensatz | Dokument 2: Animation
Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{Arnold2006, author = {Arnold, Gabriele}, title = {Beitr{\"a}ge zur spektralen Fernerkundung fester planetarer Oberfl{\"a}chen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7235}, year = {2006}, abstract = {Dr. Gabriele Arnold ist Leiterin des Bereichs Optische Informationssyteme am Institut f{\"u}r Planetenforschung des Deutschen Zentrums f{\"u}r Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin-Adlershof
Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{DoktorBadeckBondeauetal.2006, author = {Doktor, Daniel and Badeck, Franz-Werner and Bondeau, Alberte and Koslowsky, Dirk and Schaber, J{\"o}rg and McAllister, Murdock}, title = {Using satellite imagery and ground observations to quantify the effect of intra-annually changing temperature patterns on spring time phenology}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7244}, year = {2006}, abstract = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {en} } @inproceedings{Domsch2006, author = {Domsch, Horst}, title = {Pr{\"a}gnante r{\"a}umlich-zeitliche Muster einer landwirtschaftlich genutzten Fl{\"a}che}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7257}, year = {2006}, abstract = {In ihrem Bem{\"u}hen, landwirtschaftliche Fl{\"a}chen standortgerecht zu bewirtschaften, sammelt eine zunehmende Anzahl landwirtschaftlicher Betriebe Informationen {\"u}ber die r{\"a}umlich-zeitliche Verteilung von Boden- und Pflanzenmerkmalen auf ihren Schl{\"a}gen. Diese Informationen dienen unmittelbar (Echtzeitansatz) oder mittelbar (Kartenansatz) zur Dosierung von D{\"u}nge- und Pflanzenschutzmitteln (Pr{\"a}zise Landbewirtschaftung). Zur Datensammlung werden vorrangig fahrzeuggest{\"u}tzte Sensoren und VIS- und NIR-Luftbilder, aufgenommen aus Sportflugzeugen, verwendet. Erste Betriebe erwerben von Dienstleistungsunternehmen aufbereitete Satelliten-Fernerkundungsdaten. Die landwirtschaftliche und agrartechnische Forschung ist bestrebt, die grundlegenden Muster (z.B. des Ertragspotentials) zu erkennen und damit den Aufwand der Betriebe f{\"u}r eine regelm{\"a}ßige Informationserfassung gering zu halten.
Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{HainzlScherbaumZoeller2006, author = {Hainzl, Sebastian and Scherbaum, Frank and Z{\"o}ller, Gert}, title = {Spatiotemporal earthquake patterns}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7267}, year = {2006}, abstract = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {en} } @inproceedings{KuehlingMaerkerZehe2006, author = {K{\"u}hling, Matthias and M{\"a}rker, Michael and Zehe, Erwin}, title = {Musterdynamik und Fernerkundung in der D{\"o}beritzer Heide : [Poster]}, editor = {Gzik, Axel and Hochschild, Volker and Schneider, Ingo and Schr{\"o}der, Boris}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7277}, year = {2006}, abstract = {Mit der politischen Wende in den Staaten des ehemaligen Ostblockes wurde f{\"u}r viele milit{\"a}risch genutzte Fl{\"a}chen ein tiefgreifender Nutzungswandel eingeleitet. Truppen{\"u}bungspl{\"a}tze als stark gest{\"o}rte Bestandteile unserer Kulturlandschaft weisen auf großen Fl{\"a}chen naturschutzfachlich wertvolle Habitatmosaike mit speziellen Lebensgemeinschaften auf. Der Nutzungswandel ist mit einer Ver{\"a}nderung der Vegetationsstrukturen (Sukzession) und weiteren landschafts{\"o}kologischen Prozessen verbunden. Der ehemalige Truppen{\"u}bungsplatz D{\"o}beritz im Norden der Landeshauptstadt Potsdam kann auf eine lange milit{\"a}rische Nutzungsgeschichte verweisen (erste Man{\"o}ver des Soldatenk{\"o}nigs im Jahr 1713). Nach 1992 wurden das NSG D{\"o}beritzer Heide (3.415 ha) und das NSG Ferbitzer Bruch (1.155 ha) ausgewiesen. Als Schutzgebiete nach der Vogelschutzrichtlinie sind sie Bestandteile des koh{\"a}renten Schutzgebietssystems Natura 2000 der europ{\"a}ischen Gemeinschaft. Trotz des Schutzstatus und der milit{\"a}rischen Altlasten unterliegt das Gebiet als gr{\"o}ßte zusammenh{\"a}ngende Naturfl{\"a}che im engeren Verflechtungsraum des Landes Brandenburg einem hohen Nutzungsdruck.
Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{MaerkerSchroederEsselbachCapolongoetal.2006, author = {M{\"a}rker, Michael and Schr{\"o}der-Esselbach, Boris and Capolongo, Domenico and Bentivenga, Mario}, title = {Geomorphological and pedological processes in badland areas of Southern Italy and their interaction with Mediterranean vegetation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7288}, year = {2006}, abstract = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {en} } @inproceedings{RiedelZiemannOberhaensli2006, author = {Riedel, Michael R. and Ziemann, Martin Andreas and Oberh{\"a}nsli, Roland}, title = {Pattern dynamics applied to the kinetics of mineral phase transformations}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7316}, year = {2006}, abstract = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {en} } @inproceedings{Kaufmann2006, author = {Kaufmann, Hermann}, title = {Abbildende Spektrometrie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7104}, year = {2006}, abstract = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{Sommer2006, author = {Sommer, Michael}, title = {Nicht-invasive Methoden in der Bodenlandschaftsforschung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7117}, year = {2006}, abstract = {Der Referent ist Leiter des Institutes f{\"u}r Bodenlandschaftsforschung am Leibniz-Zentrum f{\"u}r Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V. in M{\"u}ncheberg.}, language = {de} } @inproceedings{ZeheBronstertItzerottetal.2006, author = {Zehe, Erwin and Bronstert, Axel and Itzerott, Sibylle and B{\´a}rdossy, Andr{\´a}s and Ihringer, J{\"u}rgen}, title = {Hochwasservorhersage, Großhangbewegungen, Schadstofftransport}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7128}, year = {2006}, abstract = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{KuhnertGuentnerKlannetal.2006, author = {Kuhnert, Matthias and G{\"u}ntner, Andreas and Klann, Mechthild and Martin Garrido, F. and Zillgens, Birgit}, title = {Methods for spatial pattern comparison in distributed hydrological modelling : [Poster]}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7160}, year = {2006}, abstract = {The rigorous development, application and validation of distributed hydrological models obligates to evaluate data in a spatially distributed way. In particular, spatial model predictions such as the distribution of soil moisture, runoff generating areas or nutrient-contributing areas or erosion rates, are to be assessed against spatially distributed observations. Also model inputs, such as the distribution of modelling units derived by GIS and remote sensing analyses, should be evaluated against groundbased observations of landscape characteristics. So far, however, quantitative methods of spatial field comparison have rarely been used in hydrology. In this paper, we present algorithms that allow to compare observed and simulated spatial hydrological data. The methods can be applied for binary and categorical data on regular grids. They comprise cell-by-cell algorithms, cell-neighbourhood approaches that account for fuzziness of location, and multi-scale algorithms that evaluate the similarity of spatial fields with changing resolution. All methods provide a quantitative measure of the similarity of two maps. The comparison methods are applied in two mountainous catchments in southern Germany (Brugga, 40 km2) and Austria (L{\"o}hnersbach, 16 km2). As an example of binary hydrological data, the distribution of saturated areas is analyzed in both catchments. For categorical data, vegetation zones that are associated with different runoff generation mechanisms are analyzed in the L{\"o}hnersbach. Mapped spatial patterns are compared to simulated patterns from terrain index calculations and from satellite image analysis. It is discussed how particular features of visual similarity between the spatial fields are captured by the quantitative measures, leading to recommendations on suitable algorithms in the context of evaluating distributed hydrological models.}, language = {en} } @inproceedings{ItzerottKaden2006, author = {Itzerott, Sibylle and Kaden, Klaus}, title = {Zur G{\"u}te der automatisierten Erkennung von Ackerkulturen in Abh{\"a}ngigkeit vom Bodenmuster : Projektergebnisse und weiterf{\"u}hrende Ans{\"a}tze}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7031}, year = {2006}, abstract = {Problemstellung • Geo{\"o}kologische Prozessforschung versucht f{\"u}r große Landschaftsausschnitte, die in der Natur ablaufenden und vom Menschen beeinflussten Prozesse mit Hilfe von Modellen nachzuvollziehen • exakte Erfassung der Ausstattung des Untersuchungsraumes ist wesentliche Voraussetzung f{\"u}r eine wirklichkeitsnahe Abbildung • Modelle derzeit weder in der Lage, alle ablaufenden Prozesse in die Betrachtung einzubeziehen, noch pr{\"a}zise Eingangsdaten bei der Beschreibung des Ausgangszustandes zu verarbeiten • h{\"a}ufig liegen Modelleingangsdaten nicht in der notwendigen Pr{\"a}zision vor • In Modellen wird Ausstattung eines Untersuchungsgebietes {\"u}ber den Boden, den Grundwassereinfluss und die Fl{\"a}chennutzung beschrieben • Fl{\"a}chennutzung besitzt weitgehend statische Elemente (Nutzungstypen Wald, Gew{\"a}sser, Siedlung) und hochdynamische Elemente (j{\"a}hrlicher Wechsel der Fruchtart auf jedem Acker) • Bedarf nach detaillierter (lage- und zeitkonkreter) Eingabe der Verteilung der Ackerfr{\"u}chte im Modellzeitraum, da Landwirtschaft als eine der bedeutenden Quellen f{\"u}r diffusen N{\"a}hrstoffeintrag ins {\"O}kosystem angesehen wird Stand der Forschung • bei Erfassung von Kulturen der Landwirtschaft aus Fernerkundungsdaten hat sich multitemporale Klassifizierung als sinnvoll erwiesen, weil sich anhand einer Einzelaufnahme die verschiedenen Kulturen nicht sicher trennen lassen • Klassifizierung erfolgt mit {\"u}berwachten Methoden unter Verwendung von Trainingsfl{\"a}chen im Datensatz, von denen die dort angebaute Frucht bekannt ist • in die Klassifizierung werden zus{\"a}tzliche Informationen einbezogen (Fuzzy), die Auskunft {\"u}ber die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der Frucht geben (Anbaueignung in Abh{\"a}ngigkeit von Hangneigung, Niederschlag, H{\"o}henlage, Boden) Die Ergebnisse dieser Klassifikationen sind meist nicht auf andere Landschaftsausschnitte und Anbaujahre {\"u}bertragbar, weil die Auspr{\"a}gung der Spektralsignatur einer Kultur durch ver{\"a}nderte Boden- und Witterungsbedingungen variiert. L{\"o}sungsansatz • auf Basis von Satellitendaten und Anbauinformationen aus 15 aufeinander folgenden Jahren (35 Aufnahmetermine) sollten von Witterung und Boden unabh{\"a}ngige Jahreskurven der spektralen Charakteristik wichtiger Ackerkulturen gewonnen werden, die den Wachstumsverlauf der Pflanzen beschreiben • diese Kurven sollen anstelle von Trainingsgebieten zur multitemporalen Klassifizierung von Daten eines Anbaujahres herangezogen werden Schlussfolgerungen und Ausblick • Prinzipiell erscheint Vorgehen erfolgreich, jedoch in Abh{\"a}ngigkeit von der Brauchbarkeit der herangezogenen Szenen schwankt G{\"u}te des Ergebnisses noch • Verfahren stellt wesentlichen Fortschritt zu bisherigem Vorgehen auf Trainingsfl{\"a}chenbasis dar • ist zumindest im Untersuchungsgebiet immer wieder ohne weitere Kenntnis von Anbauinformationen anwendbar, lediglich exakte ph{\"a}nologische Datierung der dann verwendeten Aufnahmen erforderlich • f{\"u}r andere Gebiete (Variation in Niederschlag und Boden) ist Anpassung der ph{\"a}nologischen Datierung der Kurven erforderlich (Form ist weiter verwendbar) • optimale Bildkombination zur Trennung aller Kulturen ist: Anfang/Mitte April - Mitte Mai - Anfang Juli - Mitte August - Mitte September • Kombination sollte bei verbesserter Verf{\"u}gbarkeit von Daten beschaffbar sein • problematisch scheinen Trockensituationen im Mai und Juni zu sein, so dass zu schnell reifende Wintergetreide nicht richtig erkannt werden, Bedarf Bodeninformationen einzubeziehen • Trennung von Hackfr{\"u}chten weiterhin problematisch (wie schon in bisherigen Verfahren), f{\"u}hrt zu {\"u}berm{\"a}ßigen Anteilen im Ergebnis, in Abh{\"a}ngigkeit vom Anbauanteil besser vernachl{\"a}ssigen • Einbeziehung von Fuzzyinformationen erscheint sinnvoll • Zusammenhang von Bodeng{\"u}te und Frucht (Anbaueignung eines Bodens f{\"u}r eine Frucht) • Wasserverf{\"u}gbarkeit am Standort (in Abh{\"a}ngigkeit von Speicherverm{\"o}gen des Bodens, Grundwasseranschluss und Niederschlag) • Summe der Niederschl{\"a}ge bis zum Aufnahmezeitpunkt (Trockenheitsindex)
Dokument 1: Foliensatz | Dokument 2: Abstract
Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{Wegehenkel2006, author = {Wegehenkel, Martin}, title = {Die Nutzung von Fernerkundungsdaten in der Wasserhaushaltsmodellierung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7050}, year = {2006}, abstract = {Die Pr{\"a}sentation gibt zuerst einen {\"U}berblick {\"u}ber m{\"o}gliche Parameter f{\"u}r die Wasserhaushaltsmodellierung, die aus Fernerkundungs(FE)-daten generell abgeleitet werden k{\"o}nnen. Bei der Beschreibung der Ableitungsverfahren dieser Parameter aus (FE)-Daten wird auf die Landnutzung, Vegetationsindices und die reale Evapotranspiration (ETr) fokussiert. Die Verfahren zur Bestimmung der ETr aus optischen FE-Daten lassen grob wie folgt gliedern : • Direkte Ableitung der Evapotranspiration aus radiometrisch bestimmten Oberfl{\"a}chen-temperaturen • Ableitung von Modellinputdaten wie z.B. Globalstrahlung, Albedo, Blattfl{\"a}cheniondex LAI und NDVI aus FE-Daten zur Anwendung von SoilVegetation-AtmosphereTransfer- und Energiebilanzmodellen wie z.B. SEBAL (Bastiaansen et al . 1998) • Kombinierte Anwendung verschiedenster Sensoren wie SAR-ERS1, LANDSAT-TM, NOAA-AHVRR mit SVAT-Modellen und hydrologischen Einzugsgebietsmodellen Die Validierung dieser Methoden wurde in verschiedenen Messkampagnen wie z.B. Lo-trex10E-HIBE, FIFE oder HAPEX-Sahel durchgef{\"u}hrt. Dabei wurde die aus dem entspre-chenden Sensor abgeleitete ETr mit gemessenen ETr-Raten von Ankerstationen innerhalb eines definierten Gebietes verglichen. Diese Ankerstationen leiteten die ETr aus Profil-, Ed-dy-Flux-, oder Szintillometermessungen ab. Durchg{\"a}ngige l{\"a}ngere Zeitreihen der ETr sind nur mit FE-Daten mit hoher Wiederholungsrate wie z.B. NOAA-AVHRR, MODIS hoher Zeitaufl{\"o}sung m{\"o}glich Mit Landsat-TM z.B. ergeben sich dagegen nur „Snap Shots" der ETr von einzelnen Tagen. Daher wurden oftmals Multisensorverfahren d.h. Kombination von z.B. Landsat-TM mit NOAA-AVHRR eingesetzt oder die FE-Daten nur f{\"u}r die Erhebung zeitin-varianter Eingangsdaten (z.B. Landnutzung) und zur raumbezogenen Validierung der ETr-Berechnungen von hydrologischen Modellen verwendet. Im zweiten Teil des Vortrags wird ein Anwendungsbeispiel f{\"u}r den Versuch einer r{\"a}umliche Validierung eines Wasserhaus-haltsmodells {\"u}ber NDVI-ETr-Datenprodukte aus Landsat-TM5-Daten f{\"u}r das Stobbergebiet. Ein weiteres Anwendungsbeispiel f{\"u}r die Einbindung von Landnutzungsdatenprodukten aus Landsat-TM5-Daten in die Wasserhaushaltmodellierung f{\"u}r das Ucker-Einzugsgebiet schliesst den Vortrag ab.
Dokument 1: Foliensatz | Dokument 2: Abstract
Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{JeltschSchroederEsselbachBlaumetal.2006, author = {Jeltsch, Florian and Schr{\"o}der-Esselbach, Boris and Blaum, Niels and Badeck, Franz-Werner}, title = {Einsatz der Fernerkundung in der {\"O}kologie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7075}, year = {2006}, abstract = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{Schulz2006, author = {Schulz, Karsten}, title = {Die Bedeutung r{\"a}umlicher Strukturen und Muster f{\"u}r das hydrologische Prozessgeschehen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7087}, year = {2006}, abstract = {Der Referent ist stellvertretender Leiter des Departments Angewandte Landschafts{\"o}kologie des UFZ - Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle am Fachbereich Umweltsystemmodellierung
Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 20066}, language = {de} } @inproceedings{Tronicke2006, author = {Tronicke, Jens}, title = {Patterns in geophysical data and models}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7096}, year = {2006}, abstract = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {en} } @inproceedings{OhrnbergerWassermannRichter2006, author = {Ohrnberger, Matthias and Wassermann, Joachim and Richter, Gudrun}, title = {Automatic detection and classification of seismic signals for monitoring purposes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7294}, year = {2006}, abstract = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {en} } @inproceedings{PoppBlaumDomptailetal.2006, author = {Popp, Alexander and Blaum, Niels and Domptail, Stephanie and Herpel, Nicole and Gr{\"o}ngr{\"o}ft, Alexander and Hoffman, T. T. and J{\"u}rgens, Norbert and Milton, Sue and Nuppenau, Ernst-August and Rossmanith, Eva and Schmidt, Michael and Vogel, Melanie and Vohland, Katrin and Jeltsch, Florian}, title = {From satellite imagery to soil-plant interactions}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7302}, year = {2006}, abstract = {Decisions for the conservation of biodiversity and sustainable management of natural resources are typically related to large scales, i.e. the landscape level. However, understanding and predicting the effects of land use and climate change on scales relevant for decision-making requires to include both, large scale vegetation dynamics and small scale processes, such as soil-plant interactions. Integrating the results of multiple BIOTA subprojects enabled us to include necessary data of soil science, botany, socio-economics and remote sensing into a high resolution, process-based and spatially-explicit model. Using an example from a sustainably-used research farm and a communally used and degraded farming area in semiarid southern Namibia we show the power of simulation models as a tool to integrate processes across disciplines and scales.}, language = {en} } @inproceedings{RossmanithBlaumKeiletal.2006, author = {Rossmanith, Eva and Blaum, Niels and Keil, Manfred and Langerwisch, F. and Meyer, Jork and Popp, Alexander and Schmidt, Michael and Schultz, Christoph and Schwager, Monika and Vogel, Melanie and Wasiolka, Bernd and Jeltsch, Florian}, title = {Scaling up local population dynamics to regional scales}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7320}, year = {2006}, abstract = {In semi-arid savannas, unsustainable land use can lead to degradation of entire landscapes, e.g. in the form of shrub encroachment. This leads to habitat loss and is assumed to reduce species diversity. In BIOTA phase 1, we investigated the effects of land use on population dynamics on farm scale. In phase 2 we scale up to consider the whole regional landscape consisting of a diverse mosaic of farms with different historic and present land use intensities. This mosaic creates a heterogeneous, dynamic pattern of structural diversity at a large spatial scale. Understanding how the region-wide dynamic land use pattern affects the abundance of animal and plant species requires the integration of processes on large as well as on small spatial scales. In our multidisciplinary approach, we integrate information from remote sensing, genetic and ecological field studies as well as small scale process models in a dynamic region-wide simulation tool.
Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006.}, language = {en} } @inproceedings{RehakStreckerEchtler2006, author = {Rehak, Katrin and Strecker, Manfred and Echtler, Helmut Peter}, title = {DEM supported tectonic geomorphology : the Coastal Cordillera of the South-Central Chilean active margin ; [Poster]}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7224}, year = {2006}, abstract = {Fluvial systems are one of the major features shaping a landscape. They adjust to the prevailing tectonic and climatic setting and therefore are very sensitive markers of changes in these systems. If their response to tectonic and climatic forcing is quantified and if the climatic signal is excluded, it is possible to derive a local deformation history. Here, we investigate fluvial terraces and erosional surfaces in the southern Chilean forearc to assess a long-term geomorphic and hence tectonic evolution. Remote sensing and field studies of the Nahuelbuta Range show that the long-term deformation of the Chilean forearc is manifested by breaks in topography, sequences of differentially uplifted marine, alluvial and strath terraces as well as tectonically modified river courses and drainage basins. We used SRTM-90-data as basic elevation information for extracting and delineating drainage networks. We calculated hypsometric curves as an indicator for basin uplift, stream-length gradient indices to identify stream segments with anomalous slopes, and longitudinal river profiles as well as DS-plots to identify knickpoints and other anomalies. In addition, we investigated topography with elevation-slope graphs, profiles, and DEMs to reveal erosional surfaces. During the first field trip we already measured palaeoflow directions, performed pebble counting and sampled the fluvial terraces in order to apply cosmogenic nuclide dating (10Be, 26Al) as well as provenance analyses. Our preliminary analysis of the Coastal Cordillera indicates a clear segmentation between the northern and southern parts of the Nahuelbuta Range. The Lanalhue Fault, a NW-SE striking fault zone oblique to the plate boundary, defines the segment boundary. Furthermore, we find a complex drainage re-organisation including a drainage reversal and wind gap on the divide between the Tir{\´u}a and Pellahu{\´e}n basins east of the town Tir{\´u}a. The coastal basins lost most of their Andean sediment supply areas that existed in Tertiary and in part during early Pleistocene time. Between the B{\´i}o-B{\´i}o and Imperial rivers no Andean river is recently capable to traverse the Coastal Cordillera, suggesting ongoing Quaternary uplift of the entire range. From the spatial distribution of geomorphic surfaces in this region two uplift signals may be derived: (1) a long-term differential uplift process, active since the Miocene and possibly caused by underplating of subducted trench sediments, (2) a younger, local uplift affecting only the northern part of the Nahuelbuta Range that may be caused by the interaction of the forearc with the subduction of the Mocha Fracture Zone at the latitude of the Arauco peninsula. Our approach thus provides results in our attempt to decipher the characteristics of forearc development of active convergent margins using long-term geomorphic indicators. Furthermore, it is expected that our ongoing assessment will constrain repeatedly active zones of deformation.
Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {en} } @inproceedings{ZeilingerMuttiStreckeretal.2006, author = {Zeilinger, Gerold and Mutti, Maria and Strecker, Manfred and Rehak, Katrin and Bookhagen, Bodo and Schwab, Marco}, title = {Integration of digital elevation models and satellite images to investigate geological processes.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7063}, year = {2006}, abstract = {In order to better understand the geological boundary conditions for ongoing or past surface processes geologists face two important questions: 1) How can we gain additional knowledge about geological processes by analyzing digital elevation models (DEM) and satellite images and 2) Do these efforts present a viable approach for more efficient research. Here, we will present case studies at a variety of scales and levels of resolution to illustrate how we can substantially complement and enhance classical geological approaches with remote sensing techniques. Commonly, satellite and DEM based studies are being used in a first step of assessing areas of geologic interest. While in the past the analysis of satellite imagery (e.g. Landsat TM) and aerial photographs was carried out to characterize the regional geologic characteristics, particularly structure and lithology, geologists have increasingly ventured into a process-oriented approach. This entails assessing structures and geomorphic features with a concept that includes active tectonics or tectonic activity on time scales relevant to humans. In addition, these efforts involve analyzing and quantifying the processes acting at the surface by integrating different remote sensing and topographic data (e.g. SRTM-DEM, SSM/I, GPS, Landsat 7 ETM, Aster, Ikonos…). A combined structural and geomorphic study in the hyperarid Atacama desert demonstrates the use of satellite and digital elevation data for assessing geological structures formed by long-term (millions of years) feedback mechanisms between erosion and crustal bending (Zeilinger et al., 2005). The medium-term change of landscapes during hundred thousands to millions years in a more humid setting is shown in an example from southern Chile. Based on an analysis of rivers/watersheds combined with landscapes parameterization by using digital elevation models, the geomorphic evolution and change in drainage pattern in the coastal Cordillera can be quantified and put into the context of seismotectonic segmentation of a tectonically active region. This has far-reaching implications for earthquake rupture scenarios and hazard mitigation (K. Rehak, see poster on IMAF Workshop). Two examples illustrate short-term processes on decadal, centennial and millennial time scales: One study uses orogen scale precipitation gradients derived from remotely sensed passive microwave data (Bookhagen et al., 2005a). They demonstrate how debris flows were triggered as a response of slopes to abnormally strong rainfall in the interior parts of the Himalaya during intensified monsoons. The area of the orogen that receives high amounts of precipitation during intensified monsoons also constitutes numerous landslide deposits of up to 1km3 volume that were generated during intensified monsoon phase at about 27 and 9 ka (Bookhagen et al., 2005b). Another project in the Swiss Alps compared sets of aerial photographs recorded in different years. By calculating high resolution surfaces the mass transport in a landslide could be reconstructed (M. Schwab, Universit{\"a}t Bern). All these examples, although representing only a short and limited selection of projects using remote sense data in geology, have as a common approach the goal to quantify geological processes. With increasing data resolution and new sensors future projects will even enable us to recognize more patterns and / or structures indicative of geological processes in tectonically active areas. This is crucial for the analysis of natural hazards like earthquakes, tsunamis and landslides, as well as those hazards that are related to climatic variability. The integration of remotely sensed data at different spatial and temporal scales with field observations becomes increasingly important. Many of presently highly populated places and increasingly utilized regions are subject to significant environmental pressure and often constitute areas of concentrated economic value. Combined remote sensing and ground-truthing in these regions is particularly important as geologic, seismicity and hydrologic data may be limited here due to the recency of infrastructural development. Monitoring ongoing processes and evaluating the remotely sensed data in terms of recurrence of events will greatly enhance our ability to assess and mitigate natural hazards.
Dokument 1: Foliensatz | Dokument 2: Abstract
Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {en} }