15. April 2024, 15:00 bis 16:00

Diplomprüfung Alina Reichert

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Überwachung und Verfolgung von Dürre mit Hilfe der Fernerkundung - eine Bewertung bodenwasserbasierter Dürreindizes

Ein Anstieg an Extremwetterereignissen auf der einen Seite sowie neuartige Technologien auf der anderen Seite führen zur Entwicklung neuer Methoden für das Erkennen und Nachweisen von Dürre. Große Hoffnungen ruhen dabei auf der Fernerkundung, welche Beobachtungen von nie dagewesener räumlicher Abdeckung ermöglicht. Seit den Anfängen der Fernerkundung hat sich die räumliche und zeitliche Auflösung der Beobachtungen erheblich gesteigert. Mit stetig wachsender Verfügbarkeit von Langzeitdaten wird es schon bald möglich sein, daraus Klimatologien abzuleiten, welche den Normalzustand eines Parameters innerhalb einer bestimmten Region widerspiegeln. In Kombination mit innovativen Analysemethoden sowie durch die Integration künstlicher Intelligenz eröffnen sich neue Möglichkeiten für die Erfassung und Überwachung von Umweltprozessen. In Folge dessen ist es auch möglich, Umweltkatastrophen mittels Satelliten zu beobachten. Trotz ihrer Komplexität steht dabei die Erkennung von Dürren im Fokus, da mit ihnen große ökonomische Verluste einhergehen. Folglich sind Regierungen und Versicherungen sehr daran interessiert, Dürren zu detektieren und quantifizieren. Zu diesem Zwecke wurden zahlreiche Ansätze verfolgt. Neben den bereits etablierten, auf meteorologischen Parametern basierenden Indizes, wie etwa dem Standarized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI), der aus Niederschlags- und Temperaturmessungen abgeleitet wird, zielen andere darauf ab, Niederschlagsdefizite aus Auffälligkeiten innerhalb der Vegetation abzuleiten. Zu diesen Vegetationsindizes zählt auch der Leaf Area Index (LAI). Parallel dazu wird momentan ein auf Oberflächenfeuchte beruhender Index evaluiert, der rein aus Satellitenbeobachtungen abgeleitet werden kann. Dabei handelt es sich um den Soil Water Index (SWI), welcher 1998 durch Wagner et al. im Rahmen der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission (European Commission Joint Research Center, JRC) konzipiert und an der Technischen Universität Wien weiterentwickelt wurde. Der SWI bildet die Basis für die Berechnung zahlreicher Dürreindizes. Durch die Extrapolation von Oberflächenfeuchte, welche sich gut mithilfe von Satelliten beobachten lässt, kann der Wassergehalt innerhalb des ersten Meters des Bodens berechnet werden. Diese Schicht entspricht der Wurzelzone der meisten Pflanzen und ist daher entscheidend für deren Vitalität. Im Rahmen dieser Arbeit wird das Potential des SWI zur Beobachtung von Dürre in Österreich evaluiert. Dafür wird der vom SWI abgeleitete Soil Water Deficit Index (SWDI) mit dem SPEI und dem LAI verglichen. Dabei erzielt der SWDI hinsichtlich der Detektion der agrarwirtschaftlichen Dürre vielversprechende Resultate, sofern gewisse klimatische und topografische Voraussetzungen erfüllt werden. Der SWDI klassifiziert Dürren in Abhängigkeit der Wassermenge, die der Vegetation tatsächlich zur Verfügung steht. Anders als der SPEI liefert der SWDI damit einen direkten Einblick in die vorherrschende Bodenfeuchte, welche in Bezug auf die Vegetation den größten Einfluss hat. Aufgrund der absoluten Skala des SWDI sind für diesen Index keine Klimatologien und damit auch keine Langzeitdaten erforderlich. Dies ist ein klarer Vorteil im Vergleich zu den meisten anderen Dürreindizes, welche jeweils nur in Relation zu den Normalbedingungen im Beobachtungsgebiet aussagekräftig sind. Die Ableitung solcher Normen erfordert Daten mit einer Historie von zumindest 30 Jahren, die in vielen Regionen auf der Erde zur jetzigen Zeit noch nicht vorhanden sind.

Kalendereintrag

Veranstaltungsort

Sem.R.DA grün 02A, Zugang 2. Stock gelb
1040 Wien
Wiedner Hauptstraße 8

 

Öffentlich

Ja

 

Kostenpflichtig

Nein

 

Anmeldung erforderlich

Nein