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Lexikon der Geowissenschaften: Wetness Index

Wetness Index, aus multispektralen Fernerkundungsdaten zu gewinnender Indikator zur Beschreibung des Wassergehaltes von Vegetationsflächen unterschiedlicher Dichte und mit unterschiedlichen Bodenanteilen. Ähnlich dem Vegetationsindex kann eine Kombination relevanter Spektralbänder operationeller Sensorsysteme, z.B. Landsat-TM, ein Feuchtemaß darstellen. Das Ausmaß an Reflexion im kurzwelligen (mittleren) Infrarot ist eng mit dem Wassergehalt der reflektierenden Vegetations- und Bodenflächen verbunden. Absorptionsmaxima durch Wassermoleküle liegen in Spektralbereichen von ca. 1,45 μm und 1,95 μm. Die in den benachbarten Wellenlängenintervallen von 1,55-1,75 μm und 2,08-2,35 μm aufnehmenden Kanäle 5 und 7 des Sensorsystems Landsat-TM eignen sich demzufolge für eine Charakterisierung der Feuchte. In Gegenüberstellung mit dem Reflexionsausmaß im nahen Infrarot (Landsat-TM, Kanal 4), das im Falle von reflektierender Vegetation maßgeblich von der Struktur des Blattmesophylls beeinflußt wird, ergibt sich ein Index TM4/TM5. Die Nutzung dieses Index ist jedoch nur bedingt möglich, da er weder ein verläßliches Maß für die absolute Feuchte noch für die relative Feuchte (Wasserkonzentration) darstellt. Ein Ansatz, die Aussagekraft für Vegetation durch Kombination von einfachem Ratioindex für Vegetation und Feuchte zu erhöhen, besteht in der Formulierung eines sogenannten Blattfeuchteindex (leaf water index, LWI), der neben der erwähnten Kombination der Ratioindizes Koeffizienten berücksichtigt, die einerseits die Vegetationsdichte (leaf area index, LAI) und andererseits den Wassergehalt beschreiben. Die Opertonalität dieses Ansatzes wird dadurch eingeschränkt, daß das Vorhandensein von Referenzpixel gleicher Feuchte erforderlich ist. Auch durch eine Modifizierung des fAPAR (fraction of absorbed photosynthetic active radiation) durch Einführung eines Feuchtekoeffizienten könnte ein Feuchteindikator im Sinne eines fAWR (fraction of absorbed water radiation) geschaffen werden. In der Radar-Fernerkundung werden durch Scatterometer aufgenommene Datensätze in zunehmendem Maße dazu verwendet, Aussagen über die Bodenfeuchte der in Abhängigkeit des genutzten Frequenzbereiches erfaßbaren obersten Bodenschichten zu gewinnen. Aus ERS-Scatterometerdaten kann ein relativer Index der Bodenfeuchte zum Zeitpunkt des Überfluges unter der Annahme einer linearen Beziehung zwischen dem Rückstreukoeffizienten F0 für einen Inzidenzwinkel von 40º und der Bodenfeuchte durch lineare Interpolation aus den maximalen und minimalen Rückstreukoeffizienten sowie dem mittels Scatterometer aufgezeichneten Rückstreukoeffizienten ermittelt werden. Hierbei sind die aus den saisonalen Veränderungen des Vegetationsstatus folgenden Schwankungen des minimalen Rückstreukoeffizienten zu berücksichtigen. Das Ergebnis kann in einer geometrischen Auflösung von 25×25 km in einem 500 km breiten Aufnahmestreifen rechts der Bahn der ERS-Plattform bereitgestellt werden. [EC]

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