Skalierbare Methoden zur Vermessung
und Überwachung des Seegrundes -
Entwicklung und Anwendung von sateıliten-
und drohnengestützten Verfahren
Mona Reithmeier | Knut Hartmann | Thomas Heege | Julian Wenzel
1 Einleitung
Die Bathymetrie beeinflusst Strömungen, Biodiversität und jegliche Planung
von Küstenmanagement und Meeresnutzung. Flachwasserbereiche stellen den
wichtigsten Lebensraum für die maritime Flora und Fauna dar. Zugleich sind sie
höchst relevant für die Schiffsnavigation und den Küstenbau.
Die flächendeckende Vermessung und kontinuierliche Beobachtung dieses
Tiefenbereichs sind mit der klassischen schiffsgebundenen Echolot-Methodik
eine nahezu unlösbare Aufgabe. Im Rahmen der UN Ocean Decade und inter-
nationaler Großprojekte wie Seabed 2030 wird dieser Thematik nun die not-
wendige Aufmerksamkeit geschenkt und der Bedarf an innovativen und skalier-
baren Verfahren wurde offensichtlich.
1.1
Wassertiefenberechnung des Flachwassers mit passiven,
(multi-)spektralen Sensoren
Eine effektive und ressourcenschonende Vermessungsmethode ist die Ablei-
tung der Wassertiefe von Satellitendaten, das Verfahren der „Satellite-Derived
Bathymetry“ (SDB). SDB bezeichnet die Vermessung der Bathymetrie mittels
passiver, zumeist multispektraler Satellitensensoren, welche die Sonnenreflek-
tion im sichtbaren Bereich bis nahen Infrarot erfasst. Die aufgezeichnete, re-
flektierte Sonnenenergie ergibt sich aus den unterschiedlichen optischen Eigen-
schaften der Atmosphäre, der Wassersäule, des Seegrundes und einer Reihe
weiterer Einflussfaktoren wie u. a. der Wassertiefe. In einem eigens entwickelten
Verfahren wird diese Funktion nun umgekehrt. Diese physikalische Inversion
des Strahlungstransports (inverse Radiative Transfer Equation, RTE) ermög-
licht die Bestimmung der Wassertiefe aus der in den unterschiedlichen spek-
tralen Wellenlängen reflektierten Sonnenenergie (z.B. Heege 2017, Hartmann
et al. 2017).
U Mißner-Verla
3and 102/2022 @®@ DVW-SCHRIFTENREIHE
14 ı
