Fernerkundung in Küstengebieten

Synergie optischer und Radarmethoden


Hausarbeit (Hauptseminar), 2009
19 Seiten, Note: 1,7
B.Sc. Veit Trübenbach (Autor)

Leseprobe

Inhalt

1 Einleitung

2 Die Küste
2.1 Definition der Küste
2.2 Küste als Naturraum
2.3 Küste als Lebensraum

3 Fernerkundung der Küste
3.1 Historische und aktuelle Fernerkundung der Küste
3.2 Untersuchte Teilbereiche der Küstengebiete

4 Anwendung von Radar- und optischen Methoden
4.1 Bathymetrie
4.1.1 Einsatz optischer Sensoren
4.1.2 Einsatz von Radarsensoren
4.2 Küstenliniendetektion
4.2.1 Einsatz von ERS- und optischen Luftbild-Daten
4.3 Überschwemmungsgebiete
4.3.1 Einsatz optischer Sensoren
4.3.2 Einsatz von Radarsensoren

5 Zusammenfassung und Ausblick

Literatur

1 Einleitung

Wohl jeder Mensch war in seinem Urlaub, Zeit und Mittel vorausgesetzt, schon mal am Meer und somit an der Küste. Mit einer Wahrscheinlichkeit von ca. 60% liegt sogar sein Wohnort höchstens 100 km von der Küstenlinie entfernt, da ungefähr diese Prozentzahl der Erdbevölkerung im Küstengebiet konzentriert ist (WIR (World Resources Institute) 1996: 254). Küstengebiete sind also Lebensmittelpunkt und nicht zuletzt Lebensgrundlage für mehrere Milliarden Menschen. Die Bedeutsamkeit der Küste zu kennen, Küstenprozesse und –systeme zu verstehen und vor allem auch, sie zu schützen, sollte selbstverständlich sein. Möglich macht dies alles nur eine intensive Beobachtung, sowie im räumlichen als auch zeitlichen Hinblick. Und was liegt näher, als dies „von oben“ zu tun, bedenkt man, dass große Teile der Küste aufgrund schwieriger orographischer Gegebenheiten, durch dichte Vegetation, nicht schiffbare Küstengewässer und andere Hindernisse oft kaum bis nicht zugänglich sind. Weder von Land aus, noch vom Meer, geschweige denn für intensive Untersuchungen oder eine längere Zeit. Jahrhunderte lang allerdings musste sich mit anderen Mitteln beholfen werden, wenn die Küste beobachtet werden sollte. Seit der Entwicklung der Luftbildinterpretation im Zweiten Weltkrieg und der Fernerkundung in den folgenden Jahren (Albertz 2007:6) bieten sich dazu jedoch völlig neue Möglichkeiten.

Aufzuzeigen, wie die Methoden der Fernerkundung zur Beobachtung der Küstengebiete genutzt werden, ist Gegenstand dieser Arbeit. Es soll dargestellt werden, in welchem Umfang und für welche speziellen Anwendungen und Teilbereiche der Küstenbeobachtung die Methoden der optischen und der Radar-Fernerkundung genutzt und verknüpft werden können.

Die Arbeit gliedert sich in 3 Teile, von denen im ersten die Küste allgemein vorgestellt wird, um ihre Bedeutung hervorzuheben und Verständnis zu schaffen. Der zweite Teil befasst sich mit den Allgemeinheiten der Küstenfernerkundung, es wird auf ihre Geschichte eingegangen und gezeigt, welche Teilgebiete bearbeitet werden können. Im letzten Teil wird ausführlich auf verschiedene aktuelle Beispiele eingegangen und versucht, optische und Radar-Methoden in diesem Zusammenhang gegenüberzustellen und deren Vor- und Nachteile für die jeweiligen Anwendungen herauszuarbeiten.

2 Die Küste

2.1 Definition der Küste

„The Coastline is the point at which the sea meets the land“ (Kerrigan 2004:4). Die Küste ist also ganz allgemein der Übergangsbereich zwischen Land und Meer. Eine verbindliche Definition für die Küste, für deren räumliche Ausbreitung, vor allem landwärts, fehlt allerdings. So wird die Breite der Küste für Raumplanungen, Schutzbestimmungen etc. meist administrativ festgelegt, wobei beispielsweise Lettland einen 5 -7 km (Schernewski 2004:o.S.), Schweden, Estland und Finnland einen 50 bis 300 m breiten Küstenstreifen (Schernewski 2004:o.S.) ausweisen. Die Grenzen auf Meeresseite liegen in der Regel bei 12 km oder werden durch die nationale Hoheitsgrenze determiniert. Neben diesen administrativen existieren aber, je nach Anwendung, auch biologische, physikalische und andere Definitionen. So werden für globale Analysen der Küstengebiete teilweise Bereiche bis 100 km ins Landesinnere betrachtet (Schernewski 2004:o.S.), geographisch wird die „Zone zwischen der äußersten landwärtigen sowie der äußersten seewärtigen direkten und indirekten Brandungswirkung“ (Schernewski 2004:o.S.) als Küste verstanden. Oft verwendet wird auch die Definition nach dem „Land-Ocean Interactions in the Coastal Zone“-Programm (LOICZ), der eine Ausdehnung von der 200 m – Tiefenlinie des Meeresbodens, also der Grenze des Schelfrandes, bis zur 200 m Höhenlinie an Land zugrunde gelegt wird (Schernewski 2004:o.S; Cracknell 1999:486). Nach dieser Einteilung sind 18 % der Land- und 8 % der Meeresoberfläche Küstengebiet. Die EUCC (Küsten Union Deutschland e.V.) (2002:o.S:) unterteilt die Küste noch in Meer, Kontaktbereich, meeresnahen Landbereich und Hinterland. Küstengebiete sind von enormer ökologischer, ökonomischer, sozialer und kultureller Bedeutung (Yang 2008:1).

2.2 Küste als Naturraum

Die Küste ist ein sehr komplexer und produktiver Naturraum, geformt und ständig verändert durch zahlreiche Einflüsse und somit einer starken zeitlichen und räumlichen Variabilität unterlegen (Kerrigan 2004:4; Klemas 2008:17; Yang 2008:2). So ist sie natürlichen fluvialen, glazialen, äolischen und biologischen Kräften oder der Gravitation ebenso ausgesetzt wie verschiedensten anthropogenen Einflüssen (Wieneke 1991:71f.). Geht man nach der Definition des LOICZ-Programms, werden im Küstenbereich der Meere 90 % der globalen Sedimente mineralisiert, mehr als 50 % der globalen Karbonate und ein Großteil der globalen Flussfracht abgelagert (Cracknell 1999:487). Die Küste ist durch ihre zahlreichen Glieder, zu denen Ökosysteme wie Feuchtgebiete, Korallenriffe, Flussdeltas und Ästuare gehören, ein reichhaltiger Lebensraum für Flora und Fauna (EUCC 2002:o.S; Yang 2008:1-4).

2.3 Küste als Lebensraum

Die Küste ist, wie einleitend schon erwähnt, auch für einen großen Teil der Menschheit Lebensraum, erkennbar unter anderem schon daran, dass ca. ein Drittel aller Städte mit über 1,6 Mio. Einwohnern im Küstengebiet liegen (Cracknell 1999:487). Sie bietet Ressourcen für Freizeit, Siedlungswesen, für Industrie und Transport und ist Nahrungsgrundlage, so wird zum Beispiel ein Großteil des weltweiten Fischfanges in Küstengebieten gemacht (Cracknell 1999:487).

3 Fernerkundung der Küste

3.1 Historische und aktuelle Fernerkundung der Küste

Ursprünglich wurde Fernerkundung mithilfe von Ballons, Hubschraubern und Flugzeugen betrieben. Durch das Aufkommen der Raumfahrt und die Verbesserung der Sensoren selbst, erfuhr die Fernerkundung erhebliche Fortschritte (Wieneke 1991:72; Albertz 2007:6), und ihre Entwicklung, vor allem in Hinblick auf die Beobachtung von Küstengebieten, ist noch lang nicht abgeschlossen. Auch die Fernerkundung der Küste wurde ehemals mithilfe von Flugzeugaufnahmen durchgeführt, erste Versuche der Ermittlung von Wassertiefen „lassen sich bei der Vorbereitung alliierter Landungsoperationen des 2. Weltkrieges finden“ (Voigt 1991:161). Erste Küstenbeobachtungen mithilfe von Synthetic Aperture Radar (SAR) - Aufnahmen wurden im Jahre 1978 durch SEASAT gemacht (Schwan 1995:6), mit denen aufgrund fehlenden Expertenwissens und eines nur geringen und unsystematisch erfassten Gebietes jedoch nur wenig anzufangen war (Cracknell 1999:491). Danach gab es für einige Zeit von kaum Radardaten aus dem Weltraum. Die änderte sich erst durch den Start von Satelliten wie dem ERS-1 (European Remote Sensing Satellite), der die „Tradition des SEASAT“ (Schwan 1995:7) fortsetzte. Im Gegensatz zu anderen Bereichen wie der Ozeanographie oder der Landbeobachtung wurde die Fernerkundung zur Untersuchung der Küstengebiete bis vor wenigen Jahren nur wenig genutzt (Cracknell 1999:485-490). Grund dafür waren hauptsächlich die zu geringen zeitlichen und räumlichen Auflösungen, die aufgrund der Dynamik und der Tatsache, dass sich die zu betrachtenden Elemente über alle Skalen erstrecken, jedoch dringend notwendig sind. Nach Davis et al. (2004:402f.) sollte die räumliche Auflösung in Küstengebieten mindestens 30 m betragen, wohingegen im (küstennahen) Ozean auch mit Auflösungen von 1 km gute Ergebnisse erzielt werden können (Tab.1).

[...]

Ende der Leseprobe aus 19 Seiten

Details

Titel
Fernerkundung in Küstengebieten
Untertitel
Synergie optischer und Radarmethoden
Hochschule
Friedrich-Schiller-Universität Jena  (Fernerkundung)
Note
1,7
Autor
Jahr
2009
Seiten
19
Katalognummer
V200065
ISBN (eBook)
9783656264248
ISBN (Buch)
9783656264415
Dateigröße
1327 KB
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
Hausarbeit aus dem 3. Studienjahr (5. Semester)
Schlagworte
Fernerkundung, remote sensing, Küste, Küstengebiete, Radarfernerkundung, optische Fernerkundung, Fernerkundungsmethoden, Küstenliniendetektion, Satellitenfernerkundung, Satellitenbild, Luftbild, Radarsensoren, Bathymetrie, Überschwemmungsgebiete
Arbeit zitieren
B.Sc. Veit Trübenbach (Autor), 2009, Fernerkundung in Küstengebieten, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/200065

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