@phdthesis{Klisch2003,
  author    = {Klisch, Anja},
  title     = {Ableitung von Blattfl{\"a}chenindex und Bedeckungsgrad aus Fernerkundungsdaten f{\"u}r das Erosionsmodell EROSION 3D},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001455},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2003},
  abstract  = {In den letzten Jahren wurden relativ komplexe Erosionsmodelle entwickelt, deren Teilprozesse immer mehr auf physikalisch begr{\"u}ndeten Ans{\"a}tzen beruhen. Damit verbunden ist eine h{\"o}here Anzahl aktueller Eingangsparameter, deren Bestimmung im Feld arbeits- und kostenaufwendig ist. Zudem werden die Parameter punktuell, also an bestimmten Stellen und nicht fl{\"a}chenhaft wie bei der Fernerkundung, erfasst. Im Rahmen dieser Arbeit wird gezeigt, wie Satellitendaten als relativ kosteng{\"u}nstige Erg{\"a}nzung oder Alternative zur konventionellen Parametererhebung genutzt werden k{\"o}nnen. Dazu werden beispielhaft der Blattfl{\"a}chenindex (LAI) und der Bedeckungsgrad f{\"u}r das physikalisch begr{\"u}ndete Erosionsmodell EROSION 3D abgeleitet. Im Mittelpunkt des Interesses steht dabei das Aufzeigen von existierenden Methoden, die die Basis f{\"u}r eine operationelle Bereitstellung solcher Gr{\"o}ßen nicht nur f{\"u}r Erosions- sondern allgemein f{\"u}r Prozessmodelle darstellen. Als Untersuchungsgebiet dient das prim{\"a}r landwirtschaftlich genutzte Einzugsgebiet des Mehltheuer Baches, das sich im S{\"a}chsischen L{\"o}ßgefilde befindet und f{\"u}r das Simulationsrechnungen mit konventionell erhobenen Eingangsparametern f{\"u}r 29 Niederschlagsereignisse im Jahr 1999 vorliegen [MICHAEL et al. 2000]. Die Fernerkundungsdatengrundlage bilden Landsat-5-TM-Daten vom 13.03.1999, 30.04.1999 und 19.07.1999. Da die Vegetationsparameter f{\"u}r alle Niederschlagsereignisse vorliegen sollen, werden sie basierend auf der Entwicklung des LAI zeitlich interpoliert. Dazu erfolgt zun{\"a}chst die Ableitung des LAI f{\"u}r alle vorhandenen Fruchtarten nach den semi-empirischen Modellen von CLEVERS [1986] und BARET \& GUYOT [1991] mit aus der Literatur entnommenen Koeffizienten. Des Weiteren wird eine Methode untersucht, nach der die Koeffizienten f{\"u}r das Clevers-Modell aus den TM-Daten und einem vereinfachten Wachstumsmodell bestimmt werden. Der Bedeckungsgrad wird nach ROSS [1981] aus dem LAI ermittelt. Die zeitliche Interpolation des LAI wird durch die schlagbezogene Anpassung eines vereinfachten Wachstumsmodells umgesetzt, das dem hydrologischen Modell SWIM [KRYSANOVA et al. 1999] entstammt und in das durchschnittliche Tagestemperaturen eingehen. Mit den genannten Methoden bleiben abgestorbene Pflanzenteile unber{\"u}cksichtigt. Im Vergleich zur konventionellen terrestrischen Parametererhebung erm{\"o}glichen sie eine differenziertere Abbildung r{\"a}umlicher Variabilit{\"a}ten und des zeitlichen Verlaufes der Vegetationsparameter. Die Simulationsrechnungen werden sowohl mit den direkten Bedeckungsgraden aus den TM-Daten (pixelbezogen) als auch mit den zeitlich interpolierten Bedeckungsgraden f{\"u}r alle Ereignisse (schlagbezogen) durchgef{\"u}hrt. Bei beiden Vorgehensweisen wird im Vergleich zur bisherigen Absch{\"a}tzung eine Verbesserung der r{\"a}umlichen Verteilung der Parameter und somit eine r{\"a}umliche Umverteilung von Erosions- und Depositionsfl{\"a}chen erreicht. F{\"u}r die im Untersuchungsgebiet vorliegende r{\"a}umliche Heterogenit{\"a}t (z. B. Schlaggr{\"o}ße) bieten Landsat-TM-Daten eine ausreichend genaue r{\"a}umliche Aufl{\"o}sung. Damit wird nachgewiesen, dass die satellitengest{\"u}tzte Fernerkundung im Rahmen dieser Untersuchungen sinnvoll einsetzbar ist. F{\"u}r eine operationelle Bereitstellung der Parameter mit einem vertretbaren Aufwand ist es erforderlich, die Methoden weiter zu validieren und m{\"o}glichst weitestgehend zu automatisieren.},
  language  = {de}
}