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Abbildung. Cubert UHD 685 installiert auf Tripod.
Abbildung. Hyperspektralsensor installiert auf Tripod auf dem Forschungsschiff “Elbe Grund”.

Beschreibung des fernerkundlichen Sensors für die Messungen während der Elbe-Fahrten

Die fernerkundliche Datenaufnahme im Projekt der Elb-Begleitforschung wird durch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Photogrammetrie und Fernerkundung (IPF) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) koordiniert. Eingesetzt wird der Hyperspektralsensor UHD 685. Mit diesem Sensor sollen Algentypen sowie deren Vorkommen detektiert werden. Er misst die Rückstrahlung der globalen Strahlung aus dem Wasser. Die sog. Reflektanz wird im sichtbaren Bereich bis hin zum nahen Infrarot Bereich – von 450 nm bis 950 nm – in 125 4°nm-Intervallen aufgezeichnet. Der UHD 685 befindet sich bei der Elbe-Befahrung am Bug des Schiffes und ist auf einem Stativ nahe der Reling befestigt. Die Messfrequenz ist variabel eingestellt: Momentan zeichnet der Sensor alle 15 Minuten Daten in Form von Bilddaten auf. Alle zwei Stunden lesen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Daten aus.

Abbildung (links). Rohdaten, aufgenommen von der Hyperspektralkamera. Zu erkennen ist der Schatten des Sensors sowie Unterschiede in den einzelnen Pixeln, die durch Staub auf der Wasseroberfläche zustande kommen. Roter Rahmen: Kennzeichnung des ausgewählten Bereichs des Spektrums in der rechten Abbildung. Die Abbildung illustriert das Spektrum des ausgewählten Bereichs mit Standardabweichung (rote Staffierungen).
Abbildung (rechts). Anhand des Verhältnisses von Maximum und Minimum im Spektralbereich zwischen 650 nm und 750 nm kann der Chlorophyllgehalt abgeleitet werden. Hieraus lässt sich auf die Algenkonzentration schließen. Der charakteristische Verlauf der Kurve kann Hinweise auf unterschiedliche Algenarten, Gelbstoffkonzentration sowie Schwebstoffe liefen, lässt jedoch keine pauschale Aussage zu.