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Description
(Text)
Untersuchungen zu Ursachen und Auswirkungen der Desertifikation in China wurden bisher vor allem im Norden des Landes durchgeführt. Im Mittelpunkt des vorliegenden Buchs liegen dagegen die ebenfalls betroffenen kalt-humiden Regionen des Qinghai-Tibet-Plateaus, wobei das Becken von Zoige von besonderem Interesse ist. Es wird untersucht, inwieweit der Begriff der Landschaftsdegradation auf das Untersuchungsgebiet zutrifft. Dabei werden fernerkundliche Methoden angewendet und um eine dynamische Dimension erweitert, sodass potentielle Veränderungen in Bezug auf Degradation der Landschaft herausgearbeitet werden können. Das Ziel der Arbeit liegt auf der Quantifizierung von potentiell degradierten Arealen im Untersuchungsgebiet sowie der Ausarbeitung einer multitemporalen Analyse zur Veranschaulichung der aktuellen Landschaftsdynamik durch raum-zeitliche Veränderungen auf Grundlage von multispektralen Satellitenaufnahmen sowie hierfür geeigneter Klassifikationsmethoden.
(Extract)
'Textprobe:
Kapitel: 3.2.1 Vegetation:
Der Reflektionsgrad von elektromagnetischer Strahlung wird bei der Vegetation abhängig vom Wellenlängenbereich von den Blattpigmenten, der Zellstruktur und dem Wassergehalt der Pflanze beeinflusst (De Jong et al. 2006:22). Absorptionsmaxima im Bereich des sichtbaren Lichts bei 0,45 mim und 0,67 mim werden durch Blattpigmente im Palisadenparenchym wie Chrophyll a und Chlorophyll b verursacht (Purkis/Klemas 2011:63). Das lokale Reflektionsmaximum liegt im Bereich zwischen 0,5 mim und 0,6 mim und erklärt, warum das menschliche Auge vitale Blätter in einer grünen Farbe wahrnimmt (McCoy 2005:72). Verschlechtert sich der Vitalitätszustand der Pflanze und nimmt somit der Chlorophyllgehalt ab, wird die Reflektion von Blattpigmenten wie Carotin, Xanthophyll und Anthocyanin dominiert, sodass sich der Reflektionsgrad im Bereich des roten Lichts erhöht und die Blätter vom menschlichen Auge in gelben, braunen und roten Farbtönen wahrgenommen werden (McCoy 2005:72). Die Reflektion im Bereich von 0,7 mim bis 1,3 mim ist primär von der Zellstruktur des Mesophylls der Blätter abhängig und beläuft sich bei einer vitalen Pflanze charakteristisch auf ca. 40-50 % der einfallenden Strahlung (Lillesand et al. 2008:18). Absorption spielt in diesem Spektrum lediglich eine untergeordnete Rolle, sodass der nicht reflektierte Anteil der Strahlung transmittiert wird und sich aus dem akkumulierten Reflektionsgrad Rückschlüsse auf die gesamte in-situ-Biomasse ziehen lassen (McCoy 2005:75). Da die Zellstruktur zudem artentypisch ausfällt, erlaubt die Variabilität des Reflektionsgrades in diesem Spektralbereich eine Unterscheidung zwischen verschiedenen Pflanzenarten (Lillesand et al. 2008:18). Dennoch ist eine Artenbestimmung auf Basis von Fernerkundungsdaten aufgrund von wechselnden Aufnahmebedingungen, Störungseinflüssen sowie sich ähnelnden spektralen Signaturen bei weitem keine triviale Angelegenheit (Jensen 2007 zit. in Purkis/Klemas 2011:63).Die Reflektionsminima der elektromagnetischen Strahlung bei 1,4 mim, 1,9 mim sowie 2,7 mim werden durch den Wassergehalt der Pflanze beeinflusst, wobei sich der Reflektionsgrad grundsätzlich invers zu einem höheren Wassergehalt verhält (McCoy 2005:75).
Der steile Anstieg des Reflektionsgrades im Bereich des nahen Infrarots ist einzigartig für die Vegetation und erleichtert eine Differenzierung zu anderem Oberflächenmaterial (McCoy 2005:74). Diesen Kontrast machen sich Vegetationsindices wie der Normalized Differenced Vegetation Index (NDVI) zunutze, indem die spektralen Charakteristiken von vitaler Vegetation verstärkt und gleichzeitig störende Einflüsse minimiert werden (Purkis/Klemas 2011:65). Auf einer Skala von +1 bis -1 entsprechen nur die positiven Werte bewachsenen Arealen, wobei ein Anstieg des NDVI unmittelbar mit einem Anstieg des Chlorophyllgehaltes verbunden ist; negative Werte kommen durch einen höheren Reflektionsgrad im Bereich des sichtbaren Lichts als im Bereich des nahen Infrarots zustande und können durch Wasser, Schnee, pedo- oder geogenes Material sowie Wolken verursacht werden (Purkis/Klemas 2011:66).
3.2.2 Böden:
Die klassische Reflektionscharakteristik von Böden wird durch eine mit zunehmender Wellenlänge relativ monoton ansteigende Reflektionskurve im Spektralbereich zwischen 0,4 mim und 2,5 mim repräsentiert (Richards/Jia 2006:5), wobei die pedogenen und geogenen Materialeigenschaften durch sekundäre Faktoren wie den Feuchtigkeitsgehalt des Bodens, die dominante Korngröße, seinen Anteil an organischer Substanz, den Gehalt an Eisenoxiden sowie die Rauheit der Oberflächenbeschaffenheit geprägt werden (McCoy 2005:90). Generell gilt, dass die spektralen Charakteristiken des Bodens umso mehr denen des geogenen Ausgangssubstrats gleichen, je unverwitterter dieser ist, und dass aufgrund von fehlender Transmission lediglich der oberste Horizont des Substrats ei
