Combining remote sensing and geophysical methods for monitoring and modelling of water fluxes and soil water dynamics in a forest stand

• Antragsteller: Professor Dr. Jan Vanderborght
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5434038

Es ist beabsichtigt, effektive Parameter von Wasserflussmodellen, die Wasserflüsse in einem Waldbestand beschreiben, aus repräsentativen und auf einer relativ großen Skala (100 m² bis 1 Ha) messbaren Systemvariablen abzuleiten. Radiometrische Mikrowellendaten im L-Band werden als `Proxy, (Stellvertreter) des räumlich gemittelten Bodenwassergehalts and der Bodenoberfläche betrachtet. Die Dynamik und räumliche Verteilung der tieferen Bodenwassergehalte werden mittels ERT (Elektrische Widerstandstomographie) abgebildet. Zum Verständnis und zur Vorhersage der Bodenwasserdynamik auf einer größeren Skala wird die kleinskaligere Heterogenität der Bodenfeuchtedynamik und deren Beziehung zur Variabilität der Bodeneigenschaften und Wurzelaktivität untersucht. Information über die räumliche Heterogenität und die räumliche Kovarianz zwischen verschiedenen Eigenschaften wird zur Ableitung eines großskaligen effektiven Wasserflussmodells genutzt. Effektive großskalige Modellparameter werden mittels inverser Modellierung aus einer Kombination von tieferen Bodenfeuchtemessungen basierend auf geophysikalischen Methoden, oberflächigen Bodenfeuchtemessungen basierend auf Mikrowellenradiometrie und aktuellen Evapotranspirationsraten bestimmt. Die Herausforderungen des Projekts sind die Ableitung von effektiven Modellparametern aus oberflächiger Bodenfeuchte und aktuellen Evapotranspirationsraten, die mittels Fernerkundung bestimmt werden können, und die Validierung dieses parametrisierten effektiven Modells an Hand von gemessenen tiefen Bodenfeuchten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Andreas Kemna