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Institut für Erdbeobachtung - Erdbeobachtung für die Umweltüberwachung

Erdbeobachtung für die Umweltüberwachung

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Wir nutzen Erdbeobachtungsmethoden zur Überwachung wichtiger Umweltprozesse wie dem Wasserkreislauf oder der Dynamik der Vegetation in Gebirgsregionen. Durch die Kombination von Satellitenbildern, Klimadaten, lokalen Wettermessungen und physikalischen Modellen lassen sich komplexe Prozesse wie die Schneeschmelze, der Oberflächenabfluss von Wasser oder der Vegetationszyklus (z.B. Grasländer, Waldflächen) verstehen und vorhersagen. Ergebnis unserer Forschungsarbeit sind hochpräzise, zuverlässige und maßgeschneiderte Analysen , Beobachtungsmethoden und andere Produkte, die wir der wissenschaftlichen Gemeinschaft und Anwendern aus den Alpenregionen zur Verfügung stellen.

© Eurac Research

Kryosphäre

Wir entwickeln neue Methoden zur Überwachung der alpinen Kryosphäre. Dazu nutzen wir verschiedene Datenquellen wie optische Satellitenbilder, Radar-Satellitenaufnahmen, meteorologische In-situ-Beobachtungen und Schneemodell-Simulationen, die wir miteinander kombinieren. Die daraus gewonnen Erkenntnisse verbessern das Wasser-Management (z.B. die Abschätzung des Schneewasseräquivalents) und ermöglichen es, die damit verbundenen Risiken besser einzuschätzen (z.B. die Bodenverformung durch Veränderungen des Permafrosts).

© Eurac Research

Wasserressourcenüberwachung für Landwirtschaft und Hydrologie

Wir modellieren Bodenfeuchte, Evapotranspiration und kombinierte biophysikalische/meteorologische Indizes mit Hilfe von Satellitendaten, physikalischen- und Machine-Learning-Modellen sowie durch Bodenbeobachtungen. Damit möchten wir zum Verständnis von Prozessen der Land-Vegetation-Atmosphäre-Interaktion beitragen. In enger Zusammenarbeit mit hydrologischen Modellierern und landwirtschaftlichen Akteuren entwickeln wir neue Anwendungen zu Wassernutzung und Wasserverfügbarkeit.

© Eurac Research

Vegetation und Landnutzungsdynamik

Unsere Forschung zielt darauf ab, die zeitliche Dynamik und die räumliche Verteilung der hochvariablen Gebirgsvegetation zu beobachten und zu verstehen. Insbesondere konzentrieren wir uns auf die in der alpinen Landschaft dominanten Formen Bergwälder und Grasland. Um kurz- und langfristige Auswirkungen von Klimawandel und Landnutzungsänderung zu verstehen, verfolgen wir die Dynamik der Landbedeckung und überwachen biophysikalische Vegetationsparameter auf verschiedenen Skalen. Dazu verwenden wir optische Daten, Radardaten und eine Vielzahl an Daten, die von Bodenstationen geliefert werden.

© stock.adobe.com

Bei den wissenschaftlichen Publikationen dieser Forschungsgruppe handelt es sich hauptsächlich um folgende:

Links eine Oberfläche ohne Schnee. Das Satellitensignal (rote Linie) berührt den Boden und kehrt auf direktem Weg zur Quelle zurück. Rechts: der Schnee lenkt das Satellitensignal (blaue Linie) ab und interagiert mit ihm, sodass es auf komplexerem Weg zum Satelliten zurückkehrt (gestrichelte Linie). © Eurac Research | Fabio Dalvit

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Durchschnittliche mit Schnee bedeckte Fläche (Schneebedeckungsgrad) im Winter (Dezember bis Februar) und Frühling (März bis Mai) für die Gegenwart (2000­-2020) und projizierte Veränderungen in der Zukunft (2071­-2100). Für den Zeitraum 2000­-2020 wurden Satellitenbilder ausgewertet, die Darstellung der zukünftigen Entwicklung beruht auf regionalen Klimamodellen, die mit Satellitenbeobachtungen kalibriert wurden. Die Karten haben eine horizontale Auflösung von ungefähr 12km, was der Auflösung der aktuellen Generation regionaler Klimamodelle entspricht.© Eurac Research - Michael Matiu
Trendanalyse der Schneehöhen an allen Messstationen mit mehr oder weniger vollständigen Datenreihen über die vergangenen vier Jahrzehnte (1981­ 2020). Die Änderungen in der Schneehöhe wurden mit einer linearen Regressionsanalyse der mittleren monatlichen Schneehöhe abhängig vom Jahr bestimmt. In rot negative Trends, in Blau positive Trends.© Eurac Research - Michael Matiu
Unser Forscher misst die Schneedichte und das Schneewasseräquivalent mit Hilfe eines Schneezylinders und einer Waage im Schnalstal (BZ). Diese Messungen geben Aufschluss über die im Schnee gespeicherte Wassermenge die später als Abfluss generiert wird und ein wichtiger Frühindikator für die Wasserverfügbarkeit im weiteren Jahr ist.© Eurac Research - Peter James Zellner/Riccardo Barella
Unsere Vice Head zeigt die aktuelle Schneedeckensituation in den Alpen anhand von Satellitenbildern © Eurac Research - Annelie Bortolotti
Team
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Research Group Projects

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Project

Snow CCI+ Phase 2

CCI+ Phase 2 - New ECVs / Snow (ESA-Klimaschutzinitiative zu der wesentlichen klimatischen Variable ...

Duration: January 2022 - January 2025Funding: ESA (International organisations ...

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