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The influence of land surface parameters on energy flux densities derived from remote sensing data

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Knowledge of the vegetation properties surface reflectance, Normalised Difference Vegetation Index () and Leaf Area Index () are essential for the determination of the heat and water fluxes between terrestrial ecosystems and the atmosphere. Remote sensing data can be used to derive spatial estimates of the required surface properties. The determination of land surface parameters and their influence on radiant and energy flux densities is investigated with data of different remote sensing systems. Sensitivity studies show the importance of correctly derived land surface properties to estimate the key quantity of the hydrological cycle, the evapotranspiration (), most exactly. In addition to variable parameters like or there are also parameters which are can not be inferred from satellite data but needed for the Penman-Monteith approach. Fixed values are assumed for these variables because they have little influence on Data of Landsat-7 ETM+ and NOAA-16 AVHRR are used to show results in different spatial resolution. The satellite derived results are compared with ground truth data provided by the Observatory Lindenberg of the German Weather Service.

German
Das Ziel dieser Studie ist die Ableitung von Landoberflächenparametern und Energieflüssen aus Fernerkundungsdaten mit Schwerpunkt auf der Bestimmung der Verdunstung (L.E) als Schlüsselgröße im Wasserkreislauf. In Sensitivitätsstudien wird der Einfluss verschiedener Landoberflächenparameter auf die Ermittlung der Verdunstung gezeigt und die Notwendigkeit einer exakten Bestimmung verdeutlicht. Neben zeitlich variablen Parametern werden auch feste Werte, die nicht aus Fernerkundungsdaten ableitbar, für die Penman-MonteithGleichung jedoch notwendig sind, bewertet. Es zeigt sich, dass ihre Verwendung gerechtfertigt ist, da sie nur einen sehr geringen Einfluss auf L.E haben. Daten der Satelliten Landsat-7 ETM+ und NOAA-16 AVHRR in unterschiedlicher räumlicher Auflösung werden analysiert. Die Ergebnisse werden mit Bodenmessungen des Observatoriums Lindenberg des Deutschen Wetterdienstes verglichen. Somit wird eine kritische Einschätzung der verwendeten Methoden ermöglicht.Das Ziel dieser Studie ist die Ableitung von Landoberflächenparametern und Energieflüssen aus Fernerkundungsdaten mit Schwerpunkt auf der Bestimmung der Verdunstung (L.E) als Schlüsselgröße im Wasserkreislauf. In Sensitivitätsstudien wird der Einfluss verschiedener Landoberflächenparameter auf die Ermittlung der Verdunstung gezeigt und die Notwendigkeit einer exakten Bestimmung verdeutlicht. Neben zeitlich variablen Parametern werden auch feste Werte, die nicht aus Fernerkundungsdaten ableitbar, für die Penman-MonteithGleichung jedoch notwendig sind, bewertet. Es zeigt sich, dass ihre Verwendung gerechtfertigt ist, da sie nur einen sehr geringen Einfluss auf L.E haben. Daten der Satelliten Landsat-7 ETM+ und NOAA-16 AVHRR in unterschiedlicher räumlicher Auflösung werden analysiert. Die Ergebnisse werden mit Bodenmessungen des Observatoriums Lindenberg des Deutschen Wetterdienstes verglichen. Somit wird eine kritische Einschätzung der verwendeten Methoden ermöglicht.
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Document Type: Research Article

Publication date: 2005-04-01

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