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Eigenschaften des Phytoplanktons konstant sind, läßt sich dann aus dem Verhältnis zweier Strahldich
ten im blau-grünen Spektralbereich oder aus der natürlichen Fluoreszenz des Planktons die Konzentra
tion ermitteln.
In Küstengewässem, in denen mehrere Substanzen (Phytoplankton, Schwebstoffe, Gelbstoff) mit ver
schiedenen optischen Eigenschaften das Reflexionsspektrum ändern, ist die Auswertung mit Hilfe ein
facher Farbverhältnisse in der Regel nicht möglich, auch wenn die Informationen in spektral hochauf
gelösten Messungen enthalten sind. Eine Bestimmung ihrer Konzentration ist nur mit Hilfe der Invertie
rung von Strahlungsübertragungsmodellen möglich. Die optischen Eigenschaften der Wasserinhaltsstof
fe sind in Küstengewässem zeitlich und räumlich variabel, z.B. aufgrund unterschiedlicher Artenzu
sammensetzung des Phytoplanktons. Dadurch ist es erforderlich, für Küstengewässer regional ange
paßte Verfahren anzuwenden.
Die MERIS-Daten mit einer großen Anzahl schmalbandiger Kanäle, gekoppelt an mittelgroße Bodenpi
xel, erschließen völlig neue Anw’endungsmöglichkeiten insbesondere im Küstenbereich und erlauben die
Weiterentwicklung fortgeschrittener Korrektur- und Interpretationsverfahren. Dies sind vor allem:
verbesserte Verfahren zur Atmosphärenkorrektur;
- verbesserte Inversionalgorithmen zur Bestimmung von Chlorophyll-a und anderer Pigmente durch
Nutzung mehrerer Spektralkanäle und die Auswertung der natürlichen Fluoreszenz von Chlo
rophyll-a bei 685 nm;
- Algorithmen zur Unterscheidung verschiedener Pigmente (Trennung einiger Algenspezies).
Wasserinhaltsstoffe werden auch durch die ESA aus den MERIS Daten berechnet, jedoch unter An
wendung eines globalen Algorithmus mit konstanten IOPs. In vorbereitenden Studien wurde durch Nut
zer vornehmlich aus Überwachungsbehörden und Forschungseinrichtungen zum Ausdruck gebracht,
daß deren Genauigkeit für ihre Belange nicht ausreicht. Durch die Verbesserung der Auswerteal
gorithmen, und insbesondere die Einführung regionaler und u.U. saisonaler IOPs wird diese Genauig
keit erhöht.
Beobachtungs- und Untersuchungsmethoden
Für die Fernerkundung der Biosphäre (Land, Wasser) und der Atmosphäre kommen bei zukünftigen
Satellitenmissionen in steigendem Maße abbildende Spektrometer zum Einsatz. Von ESA ward das
Medium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS) entwickelt, das ab 1999 auf dem Umweltbeob
achtungssatelliten ENVISAT fliegen wird. Dieses Gerät eignet sich für die Umweltbeobachtung und die
"Global Change" Forschung. Die Nutzung der Daten stellt hohe Anforderungen an die Auswerteverfah
ren, ihre Anpassung an das jeweilige Problem und an die Validierung der Verfahren und Ergebnisse.
ESA wird nur einige Datenprodukte Operationen generieren, die nicht an regionale Anforderungen an
gepaßt sind. Für eine intensive Nutzung von MERIS ist es notwendig,
- bereits vor dem Start ergänzende Datenprodukte wissenschaftlich und technisch vorzubereiten;
- potentielle Anwender über die Nutzungsmöglichkeiten zu informieren, sie in der Nutzung einzuwei
sen und auszubilden;
- gemeinsam mit Nutzem Demonstrationsprojekte durchzuführen und Auswerteverfahren an die Nut
zungsmöglichkeiten und Bedürfnisse anzupassen.
Um dies zu erreichen, haben sich vier Forschungsinstitute
- Institut für Optoelektronik (DLR)
- Institut für Weltraumsensorik (DLR)
- Institut für Gewässerphysik (GKSS)
- Institut für Weltraumwissenschaften (FU Berlin)
zu einem Verbund zusammengeschlossen, um an dem erwähnten Projekt (MAPP) zu arbeiten. Obwohl
dieser Verbund eine enge Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Instituten vorsieht, ergibt sich eine
gewisse Schwerpunktsetzung hinsichtlich der vorgesehenen Anwendungsgebiete, die für den Bereich
Wasser wie folgt aufgeteilt ist:
- Küstenzonen und Wattgebiete: GKSS (Institut für Hydrophysik)
- Ozeane: DLR (Institut für Weltraumsensorik)
