Projekt:FE Auswerteverfahren 1/Schnee/Martinez 2005

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Martinez-Vazquez 2005[Bearbeiten]

Martinez-Vazquez, Alberto; Fourtuny-Guasch, Joaquim; Gruber, Urs. Monitoring of the snow cover with a ground-based synthetic aperture radar. EARSeL eProceedings 4, 2/2005, 2005

Im Artikel wird eine Methode vorgestellt, welche auf Basis von bodengestützten Fernerkundungsgeräten Schneeerkennung/-kartierung ermöglicht. Die Methode basiert auf dem LInear Wikipedia SAR System ("Ground-based synthetic aperture radar system" - GB-SAR), welches mit Transmittern und Empfängern bestückt, ausgesendete Signal im C-Band-Bereich (5.83GHz) empfängt und über Analysatoren verwertet. Die räumliche Auflösung des Systems liegt in der Größenordnung von 6m (azimutal) und 2.5m (horizontal), wobei die Auflösung im "interferometric mode" bis auf 2mm verfeinert werden kann. Die analysierten Bilder sind mit Satelliten- oder Aerobildern (Flugzeugaufklärung) vergleichbar, einzig die Größe des Erkundungsbereiches ist geringer. Als deutlicher Vorteil erweist sich dabei aber die temporäre Auflösung von etwa 12 Bildern pro Tag. Werden über eine längere Zeitperiode hinweg Messungen mit dem System durchgeführt, so können sehr gute Zeitserien erlangt werden, welche es ermöglichen, genaue Studien bezüglich der Veränderung der Struktur der Schneebedeckung durchzuführen. Weiterhin wird dargelegt, daß ein linearer Zusammenhang zwischen der interferometrischen Phase sowie der Schneehöhe unter der Voraussetzung, daß die Erkundungsbedingungen eine hohe Koherenz erlauben, besteht, was das Potenzial der GB-SAR zum Einsatz bei der Fernerkundung zeigt.

Die Untersuchungen wurden in der Region Vallée de la Sionne durchgeführt. Ein Algorithmus zur Identifizierung von weitgehend trockenem Schnee wurde getestet und durch Feldexperimente mit dem GB-SAR und Probenahmen validiert. Der größte Vorteil besteht darin, daß sehr genaue Schneeprofile ermittelt werden können, wobei nur eine Eichung am Anfang der Beobachtungsperiode erfolgen muß. Auch wird der offensichtlichste Vorteil der Fernerkundung, nämlich gegenüber direkter Feldmessung, in der Form herausgestellt, daß z.B. an steilen Hängen die Beobachtung/Messung der Schneehöhe durch Wikipedia In-situ Messungen sich äußerst schwierig gestaltet und durch Lawinen gefährdet sind.

Es wird in Aussicht gestellt, daß durch genauere, ausgedehntere Untersuchungen (z.B. mit mehreren Geräten) digitale Höhenmodelle mit der aufliegenden oder durch Lawinen verlagerten Schneebedeckung erstellt werden können. Ebenso könnten genauere Studien mit Hilfe des GB-SAR die auslösenden Momente von Schneelawinen identifizieren bzw. zur Früherkennung letzerer beitragen helfen.