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TU Berlin

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MoKka - Modellierung von Kohlenstoff in Aueböden (DFG)

Projektdaten
Projekttitel:
Modellierung der Verteilungsmuster des organischen Kohlenstoffgehalts in Aueböden mittels sehr hochauflösender Fernerkundungsdaten und Zusatzinformationen
Förderung:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Laufzeit:
01.12.2009 - 30.11.2011
Bearbeitung:
Mag. rer. nat Leonhard Suchenwirth
Projektleitung:
Prof. Dr. Birgit Kleinschmit

Beschreibung

Von besonderer Bedeut­ung sind Böden in Auen aufgrund ihrer Eigenschaft, große Mengen Kohlenstoff zu akkumulieren, eine Fähigkeit, die in der Ökosystemforschung im Hinblick auf den globalen Klimahaushalt von großem Forschungsinteresse ist. Fernerkundungs­daten werden seit geraumer Zeit für die Erfassung von Boden­merkmalen eingesetzt. Bis heute fehlen jedoch wissenschaftliche Grundlagen zur Generierung groß­maßstäbiger Bodenkarten zur Verteilung der Corg-Gehalte in Auenböden aus Fernerkundungsdaten und Zusatz­infor­mationen. Erst mit den jüngst verfügbaren sehr hoch auf­lösen­den Daten, hochpräzisen Geländemodellen und wissens­basierten Aus­wertungs­verfahren bieten sich Möglichkeiten, auch kleinräumig differenzierte Boden­eigenschaften zu erfassen. Das übergeordnete Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer wissens­basierten ferner­kundlichen Methode zur räumlichen Verteilung der organischen Kohlen­stoff­gehalte in Auenböden mit Hilfe sehr hoch auflösender Fernerkundungssensoren und Zusatzdaten.
Es kommen GeoEye-Satelliten­daten zur Anwendung, zusätzlich werden Höhen­informationen aus einer Laserscanner­befliegung sowie weitere verfügbare Zusatz­daten wie beispielsweise zur Geologie und Experten­wissen in den wissensbasierten Klassifikations­prozess einge­bunden. Mit einem Fuzzy Logic Ansatz werden die Unschärferelationen zwischen Relief­parametern, Vegetation, Geologie, sowie historischer Landnutzung und dem Corg-Gehalt mathematisch exakt beschrieben. Die Beurteilung der Wirksamkeit von Zusatzdaten und einzelner Regeln auf das Klassifi­kationsergebnis wird anhand einer Signifikanzanalyse von Mikoarrays (SAM) und einem ISODATA Clustering durchgeführt.
Die Untersuchungen werden in einem Teilabschnitt des Nationalparks Donau-Auen bei Wien durchgeführt. Mit der zu entwickelnden Methode sollen die wissenschaftlichen Grund­lagen für die großmaßstäbige Kartierung der Corg-Gehalte in Auenböden geschaffen werden. Das erforschte Prozesswissen der Bodenkunde kann damit regionalisiert werden und steht für die gestiegenen Anforderungen der Landschafts- und Umweltplanung insbesondere im Hinblick auf die Berücksichtigung der Klimafunktion von Böden zur Verfügung.
Das Projekt kooperiert eng mit dem DFG-Vorhaben „Organischer Kohlenstoff in Auenböden: Verteilungsmuster und CO2-Freisetzungspotential“ (LA1398/4), im Rahmen dessen bereits umfangreiche bodenkundliche Daten erhoben wurden, welche für das beantragte Vorhaben zur Verfügung stehen. Zudem ist eine enge Zusammenarbeit mit dem derzeit bei der DFG beantragten Projekt "Mechanismen der Kohlenstoffdynamik in der Vegetation und im Boden von Auwäldern" angestrebt.

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