Organisation Das Seminar findet wöchentlich während der Vorlesungszeit statt und wird in Teilen durch Gastdozenten aus Drittmittelprojekten bzw. von außeruniversitären Instituten unterstützt. Die Veranstaltung findet ungefähr zur Hälfte in klassischer Seminarform statt, d.h. Vortragsteile zu Einführung und Zusammenfassung durch die Dozenten, Kurzreferate der Teilnehmer, umfangreiche Literaturarbeit und Diskussionen. Die zweite Hälfte des Seminars sind PC-Übungen zu praktischen Aspekten der behandelten Themen. In der Regel werden zur Nachbereitung der Termine Übungsaufgaben gestellt. Im Anschluss an das Semester besteht die Möglichkeit zur eigenständigen Bearbeitung einer Abschlussaufgabe, die bei Bestehen als Modulabschlussprüfung in Modul 7 eingebracht werden kann. Inhalte Die Lehrveranstaltung bietet eine Einführung in den globalen Kohlenstoffkreislauf und die Rolle der Fernerkundung bei dessen wissenschaftlicher Betrachtung.
Für die Beschreibung des Kohlenstoffkreislauf bzw. –austauschs zwischen Atmosphäre und Biosphäre sind z.B. die Landnutzung und der Landnutzungswandel, die Nettoprimärproduktion von Ökosystemen sowie die vorhandene Biomasse und ihre Entwicklung von zentraler Bedeutung. Alle diese Größen bilden gängige Eingangsparameter für die Bio-Geomodellierung. Fernerkundlich gewonnene Ergebnisse stellen einzigartige Informationen in diesem Zusammenhang dar und erlauben Betrachtungen von lokaler bis globaler Skala mit variierender zeitlicher und räumlicher Auflösung.
Zu Beginn des Seminars stehen Aspekte wie die historischen Entwicklung des Kohlenstoffkreislaufs sowie dessen aktuelle Trends. Anschließend werden die Möglichkeiten zum Monitoring einzelner Komponenten des Kreislauf im Hinblick auf die Bio-Geomodellierung erörtert (teilweise unterstützt durch praktische Übungen). Im weiteren Verlauf fokussiert das Seminar stärker auf die Rolle der Fernerkundung und ihren Beitrag zur Modellierung des Kohlenstoffkreislaufs. Dabei werden insbesondere
(i) die Möglichkeiten und Limitierungen der Vegetationsanalyse mit Verfahren der Fernerkundung,
(ii) die technischen Eigenschaften und standardisierte Produkte existierender und geplanter Sensoren sowie
(iii) die Qualität und der Nutzen existierender, globaler Fernerkundungsprodukte
erörtert und evaluiert. Im praktischen Teil der Lehrveranstaltung erlernen die Studierenden Verfahren zur digitalen Bildverarbeitung von Daten fernerkundlicher Sensoren, denen eine besondere Rolle bei der Betrachtung des Kohlenstoffkreislauf zukommt. Dies sind insbesondere Sensoren mit großer räumlicher Abdeckung und hoher zeitlicher Auflösung, z.B. MODIS, MERIS, AVHRR. Besonderes Augenmerk gilt hierbei
(i) der Zeitreihenanalyse, z.B. des NDVI, zur Bestimmung des Beginns oder der Dauer von Vegetationsperioden,
(ii) der Ableitung von biophysikalischen Größen, z.B. dem Anteil absorbierter photosynthetisch aktiver Strahlung,
(iii) der großflächigen Kartierung der Landnutzung oder
(iv) der Bewertung standardisierter Produkte der genannten Sensoren. |
