Die Gletscherwissenschaft taut langsam auf

Die Satelliten von heute liefern eine Überfülle an Daten. Die Kunst besteht darin, aus allen einen Sinn zu ziehen. Das Unternehmen WM-data erleichtert diesen Schritt für Wissenschaftler, die die Gletscher studieren.

Die ferne Lage in enormen Höhen macht die Überwachung der Gletscher zu einer großen Herausforderung. Deshalb spielt die Fernerkundung in der Gletscherwissenschaft eine entscheidende Rolle. Die Gletscher sind nicht nur als Süßwasservorrat, sondern auch für den Bergtourismus und die Landwirtschaft von großer Bedeutung.

Da sich die Hinweise auf die globale Erwärmung häufen, ist es unumgänglich, zu verstehen, wie sich die Gletscher entwickeln und wie sie auf steigende Temperaturen reagieren. Das OMEGA-Projekt, einschließlich des finnischen Unternehmens WM-data, richtete sich auf die Integration von Fernerkundungsdaten aus zahlreichen Quellen (Flugzeuge, Satelliten etc.) und Zeitabschnitten. Um dieses hohe Ziel zu erreichen, mussten hoch entwickelte Datenverarbeitungsverfahren angewandt werden.

WM-data arbeitete nicht mit der traditionellen Annahme Lambertscher Oberflächen, sondern nutzte ein bildgestütztes Regressionsverfahren, das auch als C-Faktor bekannt ist. Dies wird zur Korrektur von Satellitendaten zu den topografischen Auswirkungen genutzt, die aufgrund der Erdatmosphäre und deren Illumination verändert sein können.

Darüber hinaus gelangen WM-data Verbesserungen an der neuesten Version des DOS3-Verfahrens (Dark Object Subtraction), das dazu beiträgt, die atmosphärische und ökologische Interferenz zu überwinden. Im Anschluss an einen Prüfprozess wurden verschiedene Fehler aus dem Code entfernt. So können die Nutzer der Landsat-Daten präzisere Messungen der Parameter der Oberflächenstrahlung durchführen. Dies ist für die genaue Beurteilung des Strahlungshaushalts der Erde entscheidend. WM-data ist der Ansicht, dass DOS3 dem weit verbreiteten COST-Algorithmus zur Atmosphärenkorrektur überlegen ist.

Oftmals können wichtige Informationen aus einer Kombination verschiedener Spektralbänder abgeleitet werden. Das OMEGA-Team erreichte dies durch die Anwendung einer TC4-Transformation (Fourth Order Tasseled Cap) zur Erzeugung entschleierter Bilder. Diese Methode ist mit den Daten von Landsat 4 und 5 kompatibel sowie mit den Daten von Landsat 7, die dementsprechend vorverarbeitet wurden. Durch die Nutzung dieses Verfahrens können die Wissenschaftler das Ausmaß des Gletscherrückzugs bzw. -vormarschs mithilfe eines Vergleichs historischer Bilder bestimmen.

Da sich OMEGA auf die Bedürfnisse realer Endnutzer richtete, wurden seine Fortschritte so gestaltet, dass sie in gängige GIS-Softwarepakete wie ERDAS IMAGINE® integriert werden können. Es müssen noch grafische Benutzerschnittstellen entwickelt werden. WM-data hofft auf eine Zusammenarbeit mit Unternehmen, die diese Tools in die Hände der gletscherwissenschaftlichen Gesellschaft bringen können.