Entwicklung und Anwendung von Fernerkundungsmethoden zur Ableitung von Wasserqualitätsparametern verschiedener Restseen des Braunkohlentagebaus in Mitteldeutschland

Abstract

Die Wasserqualität von Tagebaurestseen weist große Differenzen zu natürlichen Gewässern auf, da durch die in den Kippen vorhandenen Pyritoxidationsprodukte Schwefelsäure und Eisenionen viele Restseen versauert sind bzw. zur Versauerung neigen. Durch Flutung mit Oberflächenwässern wird dieser Versauerung entgegengewirkt. Um die Wasserqualität zu überprüfen werden traditionell regelmäßige punktuelle Probenahmen durchgeführt. Der Einsatz von Fernerkungsmethoden eröffnet neue Möglichkeiten zum Monitoring der Tagebaurestseen, da ein flächenhafter Überblick der Seen gegeben werden kann. Auf der Basis von hyperspektralen Fernerkundungsdaten, welche mit dem Sensor casi vom Institut für Weltraumwissenschaften der Freien Universität Berlin aufgenommen wurden, in Verbindung mit einer Reihe von Feld- und Labordaten wie z. B. pH-Wert, Azidität, Eisenionengehalt, Sichttiefe, Chlorophyll-a-Gehalt, DOC-Gehalt sowie Schwebstoffgehalt wurden Methoden entwickelt diese Wasserqualitätsparameter flächendeckend abzuleiten. Ausgangspunkt dafür bildeten die Absorptions- und Rückstreueigenschaften der Tagebaurestseen, welche sich sehr stark voneinander unterschieden. Auf der Grundlage dieser Eigenschaften wurden verschiedene Stadien von Tagebaurestseen mit Hilfe von Reflexionsparametern aus den casi-Daten abgeleitet. Aufbauend auf dieser Stadieneinteilung erfolgte dann durch die Ableitung verschiedener Reflexionsparameter und die Korrelation dieser mit den in-situ-Daten die Extraktion der Wasserqualitätsparameter...

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