Studierende im Bachelor Geographie können sich die Teilnahme von LSS 3 UND LSS 4 als Projektstudium I oder Projektstudium II anerkennen lassen. Bitte melden Sie sich dazu persönlich beim Lehrenden und klären Sie die Prüfungsanmeldung ab (muss händisch über das Prüfungsamt erfolgen).
Beschreibung Deutsch (English below):
Evapotranspiration ist eine zentrale Größe etwa bei der Berechnung des Wasserhaushalts in einer Landschaft. Sie ist grob gesteuert von Niederschlag, Relief, Böden und Vegetationsbedeckung. Im Detail werden sie vom Wassergehalt des Bodens, dem Vegetationsbestand und meteorologische Kenngrößen wie Temperatur, Wind und Luftfeuchte beeinflusst. Ihre Erfassung sei es durch Messung im Gelände oder durch die Modellierung stellt die Wissenschaft vor eine große Herausforderung. Ein Ansatz für die flächenhafte Erfassung bildet hier die Fernerkundung. Die fernerkundlich modellierte Evapotranspiration ist derzeit etwa weltweit ein sehr wichtiges Instrument zur Abschätzung von Wasserstress und Wasserverbrauch in verschiedenen Ökosystemen.
Die Veranstaltung beinhaltet theoretische und praktische Übungen zur Modellierung der Evapotranspiration mittels fernerkundungsbasierter Modelle. Zunächst werden Grundlagen zu Strahlung und Prozessen des Stoff- und Energieaustauschs an der Landoberfläche wiederholt und das Verständnis zu biophysikalischen Parametern am Beispiel des Blattflächenindizes (LAI), der Vegetationsstruktur und der Oberflächenrauhigkeit aufgebaut bzw. vertieft. Es folgen ein Besuch unserer Versuchsstation in Merbitz und ein Exkurs zu Kohlenstoffflüssen und Pools an der Landoberfläche. Bedarfsgerecht werden dann die zentralen fernerkundlichen Grundlagen theoretisch und praktisch von der Pike auf vermittelt. Es geht dabei um die flächenhafte Modellierung der Strahlungsbilanz, von Bodenwärmeströmen und fühlbarem Wärmefluss bzw. Approximationen / Modellierungen der Komponenten der Energiebilanzgleichung. Im praktischen Teil werden Landsat (optische und thermale Daten) und eigens erhobene UAV-Daten mittels des Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) und anderen Verfahren ausgewertet. Beispielstandorte für die Datenauswertung sind die Landschaftslabore des Fachgebiets Geoökologie in Merbitz und DEMMIN. Validierungsdaten stehen mittels Eddy-Covariance-Messungen zur Verfügung.
Die Veranstaltung findet ab dem 9.5. 6-stündig statt und erstreckt sich bezogen auf das Semester über 4 SWS. Je ca. 2 Stunden Theorie folgen Übungen zur Vertiefung des Verständnisses (2 Stunden) und eine Computerübung (2 Stunden). Die Übungen finden am Rechner statt und ermöglichen den TeilnehmerInnen zugleich eine Weiterentwicklung der eigenen Fertigkeiten mit R, wobei hier Grundlagen z.B. aus LSS2 Climate and Ecosystems wünschenswert wären.
English: Evapotranspiration is a key parameter for calculating the water balance in a landscape. It is roughly controlled by precipitation, relief, soils and vegetation cover. In detail, it is influenced by the water content of the soil, the vegetation cover and meteorological parameters such as temperature, wind and humidity. Their recording, whether by measurement in the field or by modeling, represents a great challenge to science. One approach for area-wide recording of evapotranspiration is remote sensing. Remotely sensed evapotranspiration is currently a very important tool for estimating water stress and water use in different ecosystems worldwide.
The course includes theoretical and practical exercises on modeling evapotranspiration using remote sensing-based models. First, basics on radiation and processes of matter and energy exchange at the land surface are reviewed and understanding on biophysical parameters is built up or deepened using leaf area index (LAI), vegetation structure and surface roughness as examples. This is followed by a visit to our experimental station in Merbitz and an excursus on carbon fluxes and pools at the land surface. The central remote sensing basics are then taught theoretically and practically from scratch. It is about the area-wide modeling of the radiation balance, soil heat fluxes and sensible heat flux or approximations / modeling of the components of the energy balance equation. In the practical part, Landsat (optical and thermal data) and specially collected UAV data are evaluated using the Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) and other methods. Example sites for data evaluation are the landscape laboratories of the Department of Geoecology in Merbitz and DEMMIN. Validation data are available using eddy covariance measurements.
The course will be held for 6 hours starting on 9.5. and extends over 4 SWS in relation to the semester. Approximately 2 hours of theory are followed by exercises to deepen the understanding (2 hours) and a computer exercise (2 hours). The exercises take place on the computer and at the same time enable the participants to further develop their own skills with R, whereby basics e.g. from LSS2 Climate and Ecosystems would be desirable here.
