TU Wien

CLIMERS - GNSS-T Setup

Die Forschungsgruppe für Klima- und Umweltfernerkundung (CLIMERS) der TU Wien verwendet Erdbeobachtungstechnologie um im Bereich der Erdwissenschaft zu forschen.

Sie nutzt Satelliten-Fernerkundungstechnologie um Langzeitdatensätze verschiedener Erdsystemvariablen zu erstellen. Der Schwerpunkt liegt auf der Beobachtung von Bodenfeuchtigkeit und Vegetation.

Die von GNSS-Satelliten ausgesendeten Signale befinden sich im Mikrowellenfrequenzbereich – ähnlich wie die Signale von wissenschaftlichen Fernerkundungssatelliten, die Vegetation aus dem Weltall beobachten. Diese Fernerkundungssatelliten liefern Informationen zur optischen Tiefe der Vegetation (VOD, engl. Vegetation Optical Depth). Die VOD beschreibt, wie stark elektromagnetische Strahlung durch die Vegetation abgeschwächt wird. Diese Abschwächung hängt unter anderem von der Dichte der Blätter, Äste und dem Wassergehalt der Vegetation ab. Die VOD ist ein wichtiger Modellparameter in der Klimaforschung. Sie wird genutzt, um Veränderungen in der Vegetationsstruktur, Trockenheit und Wassergehalt zu analysieren und ist essenziell für Klimamodelle und die Überwachung von Waldökosystemen.

 

GNSS-T-Messsystem

Das GNSS-T-Messsystem (GNSS Transmissometry) nutzt GNSS-Signale, um die Wechselwirkung zwischen Vegetation und Mikrowellenstrahlung zu untersuchen. Ziel ist es, VOD detaillierter zu erfassen und langfristig besser zu verstehen. Dazu werden zwei Stationen genutzt:

• Referenzstation: Auf dem Heubergturm mit freier Sicht zum Himmel.
• Messstation: Auf der DRAIN Site, unter Baumkronen, wo die GNSS-Signale durch die Vegetation dringen.

GNSS-Signale werden von verschiedenen Satellitensystemen an beiden Standorten kontinuierlich aufgezeichnet. Die erfassten Daten werden analysiert, um die Signalabschwächung in Abhängigkeit von Satellitenpositionen und -bahnen zu bewerten. Dabei werden sowohl zeitliche Veränderungen als auch räumliche Effekte, die durch die Baumkrone verursacht werden, sichtbar gemacht.

 

Kamerasysteme zur Unterstützung

Zusätzlich überwachen zwei vertikal ausgerichtete Kameras die Baumkrone der DRAIN Site. Sie liefern optische Bilder der Baumstruktur, die mit den GNSS-Daten kombiniert werden, um eine vollständige Analyse der Vegetation zu ermöglichen.