Characterization of different landscape surfaces in arid environments by the use of Sentinel-1 SAR data
Final Report Abstract
Im Rahmen des Projektes wurden Oberflächeneigenschaften von Schwemmfächern mit Sentinel-1 Synthetic Aperture Radar (SAR) Daten verglichen. Hierfür wurden im Rahmen einer dreiwöchigen Geländekampagne im September 2019 am Orog Nuur See im Süden der Mongolei unterschiedliche Oberflächen photogrammetrisch hochaufgelöst erfasst. Die erfolgte einerseits mit einer auf eine Stange montierten Kamera, sowie durch den Einsatz von Drohnen. Aus den Aufnahmen wurden hochaufgelöste photogrammetrische Orthophotos und digitale Geländemodelle erstellt. Die digitalen Geländemodelle, abgeleitet aus den am Boden erhobenen Photographien, haben eine Auflösung von 0,2 cm. Für diese hochaufgelösten Geländemodelle wurden sechs verschiedene Indizes für die Charakterisierung der Oberflächenrauigkeit berechnet. Die höchste Korrelation zwischen Sentinel-1 Intensitäten und diesen Indizes wurde für Indizes festgestellt, welche sowohl sensitiv gegenüber der vertikalen, als auch horizontalen Komponente der Oberflächenrauigkeit sind. Auf Basis dieses Zusammenhangs wurde ein Modell für die Ableitung der Rauigkeit von Schwemmfächeroberflächen entwickelt, um eine flächenhafte Schätzung aus Sentinel-1 Daten zu ermöglichen. Diese Modelle zeigten, dass einen sehr starken und signifikanten Zusammenhang zwischen den Sentinel-1 Intensitäten und der Oberflächenrauigkeit existiert, wobei eine Zunahme der Rauigkeit mit einer Zunahme der Intensität einhergeht. Dieser Zusammenhang ist exponentieller Natur und durch die ermittelten Transferfunktionen quantifizierbar. Zukünftige Arbeiten werden testen, inwieweit sich auch die schlechter aufgelösten Geländemodelle aus Drohnenaufnahmen für solche Vorhersagemodelle nutzen lassen.
