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2014-02-24Dissertation DOI: 10.18452/16913
Möglichkeiten der Nutzung thermal-infraroter Wellenlängen zur fernerkundlichen Erfassung/Quantifizierung von Bodenparametern in semiariden Agrarregionen
dc.contributor.authorEisele, Andreas
dc.date.accessioned2017-06-18T12:56:37Z
dc.date.available2017-06-18T12:56:37Z
dc.date.created2014-02-28
dc.date.issued2014-02-24
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/17565
dc.description.abstractIn der vorliegenden Arbeit werden die Möglichkeiten einer Nutzung thermal-infraroter Wellenlängen zur fernerkundlichen Erfassung/Quantifizierung von Bodenparametern vorgestellt. Die Studie basiert auf Bodenproben des Untersuchungsgebietes Mullewa, welches sich in einer semiariden Agrarregion im West-Australischen Weizengürtel befindet. Im Mittelpunkt der Arbeit steht die Bewertung des langwelligen Infrarots (LWIR), innerhalb des atmosphärischen Fensters zwischen 8 und 14 Mikrometer, bezüglich seines spektralen Potentials für die quantitative Ableitung des Ton- und Sandgehaltes sowie des Gehaltes an organischem Kohlenstoff (SOC). Zur Abschätzung der Effizienz wurden die Ergebnisse des LWIR einer Quantifizierung aus dem herkömmlich gebrauchten solar-reflektiven Wellenlängenbereichs zwischen 0,4 und 2,5 Mikrometer (VNIR-SWIR) gegenübergestellt. Mit verschiedenen Methoden der Laborspektroskopie wurden Bodenproben aus dem Untersuchungsgebiet im thermalen (Emissions-FTIR-Spektroskopie und direktional-hemisphärische Reflexions- (DHR) Spektroskopie)und im solar-reflektiven (Diffuse Reflexions-Spektroskopie) Wellenlängenbereich eingemessen und anschließend auf ihren Informationsgehalt hin untersucht. Die quantitative Modellierung der pedologischen Parameter aus den gemessenen spektralen Signaturen wurde mithilfe einer multivariaten Regressionsanalyse (Partial Least Squares Regression – PLSR) realisiert. Diese Grundlagenstudie konnte zeigen, dass die spektralen Voraussetzungen im LWIR für ein mögliches Monitoring der Bodenparameter mit thermalen Fernerkundungsdaten gegeben sind. Die Arbeit demonstriert darüber hinaus, dass für die Erfassung/Quantifizierung der Textur-Parameter (Sand- und Tongehalt) der relevante spektrale Informationsgehalt im LWIR deutlich höher ist als im VNIR-SWIR.ger
dc.description.abstractThis study embraces the feasibility of using the thermal infrared wavelength region for future remote sensing applications to detect/quantify soil parameters. The research is based on soil samples from the semiarid agricultural area of Mullewa, located within the wheat belt of Western Australia. The main focus of this study is to assess the potential of the longwave infrared (LWIR), within the atmospheric window between 8 and 14 micrometer, to predict the content of sand, clay and organic carbon (SOC) in soils. The results are compared with predictions made with the traditionally used solar-reflective wavelength region (visible, VIS: 0.4 - 0.7 micrometer; near infrared, NIR: 0.7 - 1.1 micrometer; shortwave infrared, SWIR: 1.1 - 2.5 micrometer). Using laboratory spectroscopy, the Mullewa soil samples were measured, both in the thermal infrared (emission FTIR spectroscopy and directional hemispherical reflection (DHR) spectroscopy) and in the solar-reflective (diffuse reflection spectroscopy) wavelength region. This data was analyzed to determine the relevant content of information for the soil parameters. Multivariate regression analyses (partial least squares regression - PLSR) were used to quantitatively model the soil parameters from the spectral signatures. This basic research demonstrated that the spectral requirements in the LWIR are met for monitoring these soil parameters with thermal remote sensing instruments. Furthermore the study found that the relevant spectral information for the detection/quantification of the sand- and the clay content (textural parameters) is explicitly higher in the LWIR than in the VNIR-SWIR.eng
dc.language.isoger
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II
dc.rightsNamensnennung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/de/
dc.subjectThermale Fernerkundungger
dc.subjectLWIRger
dc.subjectPLSRger
dc.subjectBoden-Spektroskopieger
dc.subjectsemiaride Bödenger
dc.subjectThermal Remote Sensingeng
dc.subjectLWIReng
dc.subjectPLSReng
dc.subjectSoil Spectroscopyeng
dc.subjectSemi-arid Soilseng
dc.subject.ddc550 Geowissenschaften
dc.titleMöglichkeiten der Nutzung thermal-infraroter Wellenlängen zur fernerkundlichen Erfassung/Quantifizierung von Bodenparametern in semiariden Agrarregionen
dc.typedoctoralThesis
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-100215767
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/16913
dc.identifier.alephidBV041713507
dc.date.accepted2014-02-10
dc.contributor.refereeHostert, Patrick
dc.contributor.refereeKaufmann, Hermann
dc.contributor.refereeUdelhoven, Thomas
dc.subject.dnb31 Geowissenschaften
dc.subject.rvkRB 10232
dc.subject.rvkRX 20162
local.edoc.pages135
local.edoc.type-nameDissertation
dc.title.subtitleeine vergleichende Studie der spektralen Bereiche des LWIR und des VNIR-SWIR auf der Basis von Labormessungen
bua.departmentMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II

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