Binnengewässer-Workshop 18./ DLR Berlin, Rutherfordstr. 2, Berlin. Auswertung der Vergleichsmessungen am Starnberger See (Mai 2015)

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Valentin Böhme
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1 DLR.de Folie 1 Binnengewässer-Workshop 18./ DLR Berlin, Rutherfordstr. 2, Berlin Auswertung der Vergleichsmessungen am Starnberger See (Mai 2015) Team Optische Gewässerfernerkundung, DLR / MF-PBA BA Thomas Walzel, Birgit Gerasch, Bringfried Pflug

DLR.de Folie 2 Workshop Binnengewässer in Iffeldorf vom 11.-13.05.2015 mit Messkampagne Messorte Messkampagne Starnberger See 2015 Starnberger Mole (11./12.05.2015) Tutzing (12.05.2015) Seeshaupt (12.

2 DLR.de Folie 2 Workshop Binnengewässer in Iffeldorf vom mit Messkampagne Messorte Messkampagne Starnberger See 2015 Starnberger Mole (11./ ) Tutzing ( ) Seeshaupt ( ) Beteiligte Institutionen TUM - Iffeldorf (Limnol. Station) CAU - Kiel HZG - Geesthacht DLR - Berlin, Oberpfaffenhofen EOMAP, ETH Zürich, Water Insight, Uni Hohenheim Bildquelle: Google Earth

3 DLR.de Folie 3 Messgeräte TUM CAU DLR DLR, Auslegeraufbau

4 DLR.de Folie 4 Vergleichende Auswertung der optischen Messungen Übersicht über Messgeräte, Messgrößen und Parameter TUM: RAMSES - E d, E u, L u CAU: RAMSES - E d, L u DLR-BA: MMS-5 - E d, E 0d, E u, E 0u, L u DLR-OP: RAMSES - E d, E u, L u DLR-OP/BA: Microtops - AOT HZG: RAMSES, PSICAM - E d, L u, a tot, a cdom, a part Abgeleitet: R rs aus L u /E d für verschiedene Tiefen (30, 50, 100, 150, 200 cm) CAU nur bei 26 cm gemessen R rs (26 cm) HZG nur knapp unter der Oberfläche R rs (-0) DLR-OP, HZG nur

5 DLR.de Folie 5 Daten - Messkampagne Starnberger See 2015 Datenquellen und Ergebnisse TUM R rs Grafiken zu Vergleichsmessungen und L8-Überflug R rs -CSV-Dateien 20er Mittelungen E d, E u, L u Einzelmessungen (L u in [µmol / (sec m 2 nm sr) ] ) CAU E d, L u R rs und R rs (-0) Grafiken zu Vergleichsmessungen und L8-Überflug E d, L u R rs und R rs (-0) CSV-Dateien Median und Mean, Stddev aus 20er Mittelungen HZG E d, L u R rs Grafiken zu L8-Überflug (Einzelspektren und Mittel (R rs nur Mittel)) Vergleichsgrafik R rs an 2 Messstellen E d, L u Einzelmessungen (Counts und kalibriert) Absorptionskoeffizienten a tot, a cdom und a part der PSICAM als CSV-Dateien DLR Grafiken zu E d,e 0d,E u,e 0u, L u, R rs, R v, K x, a tot, b b zu Vergleichsmessungen und L8-Überflug Zugehörige CSV-Dateien

6 DLR.de Folie 6 Parameter aus MMS-5-Messungen, Starnberger Mole Berechnung von R rs, R v, a tot und b b R rs = L u / E d R v = E u / E d R v = 0.33 * b b / (a tot + b b ) a tot = µ * K E a tot =(0.095*Q * b b ) / R v (Gordon) (Gershun) (Gordon) b b = (RSR*(K Lu +a)/((1/2π)-rsr) (Zanefeld) b b =(K Ed * R v ) / ( 0.11*Q) (Gordon) mit RSR = L u / E 0d µ = (E d E u ) / (E 0d + E 0u ) = E / E 0 Q = E u / L u

7 DLR.de Folie 7 Vergleichsmessungen , Starnberger Mole Vergleich der Remote Sensing Reflectance für verschiedene Wassertiefen (TUM, CAU, DLR-BA)

DLR.de Folie 8 Vergleichsmessungen 11.05.

8 DLR.de Folie 8 Vergleichsmessungen , TUM, CAU, DLR-BA Starnberger Mole Vergleich E d, L u für verschiedene Wassertiefen

9 DLR.de Folie 9 Vergleichsmessungen , TUM, DLR-BA Starnberger Mole Vergleich R rs (-0) aus K Ed -Bestimmung Eu, K d Vergleich K Ed, K Lu

10 DLR.de Folie 10 Datenqualität

11 DLR.de Folie 11 Parameter aus MMS-5-Messungen Starnberger Mole (Seetiefe 2,3m) und Tutzing (Seetiefe ~17m)

12 DLR.de Folie 12 Landsat-8-Überflug R rs - CAU, DLR, HZG HZG - Mittelwerte Nähe Starnberger Mole CAU Nähe Starnberger Mole DLR - Mittelwerte Nähe Tutzing

13 DLR.de Folie 13 Landsat-8-Überflug : In-situ-Parameter TUM : R rs (VGL), (Landsat 8) DLR : R v, R rs, K x, a tot, b b

14 DLR.de Folie 14 Landsat-8-Überflug Path 193, Row 27 L1C (TOA) L2A (BOA) processing: ATCOR with de-hazing

15 DLR.de Folie 15 Landsat-8-Überflug Path 193, Row 27 Ausschnitt Starnberger See L1C (TOA) L2A (BOA) processing: ATCOR with de-hazing

16 DLR.de Folie 16 Microtops-Messungen , Starnberger See Time variation of vertical column AOT 1,10 1,10 AOT550 0,90 0,70 0,50 0,90 0,70 0,50 AOT1000, AOT1020 AOT550 (interpolated) 0,30 AOT1000 (interpolated) 0,30 AOT1020 0,10 0, Time [UTC] Sun photometer results ±15 min to overpass time Landsat 8, path 193, row 27 AOT@550nm = 0.52 ±0.06 Ångstrœm-Exponent: 0.00 ± 0.03 Overpass time: 10:03 UTC O 3 = ±0.006 r eff = 3.79 ±0.16 µm

17 DLR.de Folie 17 Vergleichende Datenauswertung: Zusammenfassung & Fazit 1 Datenqualität R rs der Geräte von DLR und TUM vergleichbar Relativ große Unterschiede in Absolutwerten von E d, E u und L u Prüfen der verwendeten Standards (evtl. Korrektur) turnusmäßige Kalibrierung bzw. Laborvergleich, wenn möglich Bessere Festlegung der Prozeduren bei Vergleichsmessungen Flaches Wasser (Untergrund) Frage: Anwendbarkeit der case1-formeln? methodische Arbeiten Vergleiche (z.b. WASI shallow water)

18 DLR.de Folie 18 Vergleichende Datenauswertung: Zusammenfassung & Fazit 2 Datenverwendbarkeit und verfügbarkeit Zulieferung der Daten zu sporadisch (Termin einhalten) Biochemische/biooptische Ergebnisse: Grafiken a tot, a cdom, a part Was noch? Absprachen der Teilnehmer bzw. Festlegungen sind notwendig Verwendung einheitlicher Masseinheiten: z.b.: mw/( m 2 nm sr ) für E bzw. L Klärung, welche Daten ausgetauscht werden Systematik erarbeiten Klärung, wie optische Daten ausgetauscht werden: nur Ergebnisse oder auch kalibrierte Messdaten? Erfahrung aus existierenden Projekten und früheren Messkampagnen nutzen

19 DLR.de Folie 19 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

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