Abteilung Oberflächengewässer

Hyperspektrale Untersuchung der Schichtung in aquatischen Systemen


Ozeane und Binnengewässer haben eine tragende Rolle in globalen biogeochemischen Kreisläufen. Mehrere polar umlaufende Erdbeobachtungssatelliten überwachen deshalb die Wasserqualität, indem sie reflektiertes Sonnenlicht messen.
Heutige Methoden vernachlässigen allerdings vertikale Unterschiede in der Wasserqualität. Dadurch entstehen erhebliche Fehler, sobald Licht bis unter die durchmischte Oberflächenschicht eindringt (Nouchi et al., 2018).

Als Teil des Science and Applications Teams für die PACE Satellitenmission der NASA versuchen wir diese Einschränkung zu beheben. Neben verbesserten hyperspektralen Messungen, wie sie in Zukunft auch von PACE aufgezeichnet werden, verwenden wir eine automatische, bio-optische Sonde und hydrodynamische Modelle. Die Thetis Sonde ist neben der LéXPLORE Forschungsplattform im Genfersee verankert. Sie erhebt mehrmals täglich detaillierte Messungen von Absorption und Streuung. Das operationelle Modell auf der Website Meteolakes wurde von der EPFL und der Eawag entwickelt. Es ermöglicht die Voraussage der Tiefe der durchmischten Oberflächenschicht.
Diese beiden einzigartigen Informationsquellen für den Genfersee eröffnen neue Möglichkeiten bei der Interpretation von hyperspektralen Daten. Eine solche Integration von Modellen und Umweltbeobachtungen verbessert letztlich unser Verständnis von aquatischen Prozessen in Raum und Zeit.

Publikation

Nouchi, V.; Odermatt, D.; Wüest, A.; Bouffard, D. (2018) Effects of non-uniform vertical constituent profiles on remote sensing reflectance of oligo- to mesotrophic lakes, European Journal of Remote Sensing, 51(1), 808-821, doi:10.1080/22797254.2018.1493360, Institutional Repository

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