Arbeitsgebiet Regionale Anwendungen
Topographische Karten des Wattgebietes aus ERS-1 SAR- und Modelldaten

Britta Klocke*, Jens Dannenberg*, Ralf Schmidt, Georg Heygster
Projektförderer: BMBF, MARUM, Doktorandenkolleg Nordseeküste

Das ca. 7300 km² große Wattenmeer ist ein weltweit einmaliges und sehr empfindliches Ökosystem. Um Entscheidungen für den Schutz und die Entwicklung der stark veränderlichen Wattgebiete treffen zu können, ist eine komplette und möglichst aktuelle Erfassung der Wattbodentopographie notwendig. Mit herkömmlichen Methoden, wie terrestrische Vermessungen und Echolotmessungen vom Schiff aus, ist keine flächendeckende Erfassung des Intertidalbereichs möglich. Außerdem benötigen diese Verfahren zur Erfassung der Wattgebiete in der Deutschen Bucht bis zu sechs Jahre. Als mögliche Alternative zur raschen Ergänzung oder Neuerstellung topographischer Karten im gesamten Bereich zwischen Hoch- und Niedrigwasser wird das Wasserlinienverfahren in Zusammenarbeit mit dem Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie getestet.

Nach der weitgehend automatischen Detektion der Wasserlinien in neun SAR-Bilder unterschiedlicher Tidephasen und deren Höhenzuordnung mit Hilfe des operationellen Wasserstandsmodells des BSH, konnte durch eine geeignete Interpolation die in Abbildung 6 dargestellte Karte für das ca. 15 x 15 km² große Testgebiet um Süderoog Sand erzeugt werden. Zur Interpolation verwendet wurde das Programmpaket TASH (Topographisches Auswerte-System der Universität Hannover), das auf der Grundlage der Dreiecksvermaschung die linienhafte Struktur der Höhenpunkte berücksichtigt. In die Interpolation sind zusätzlich in den Bereichen, in denen keine Wasserlinien vorliegen, konventionelle Vermessungspunkte eingegangen, um so auch steile Übergangsbereiche, wie z.B. die Anstiege an den Rändern der Priele und Sände, erfassen zu können.

Der Vergleich zwischen der durch das Wasserlinienverfahren erstellten Karte und einer konventionell erstellten Karte zeigt gute Übereinstimmungen. Desweitern konnten östlich von Süderoog Sand Gebiete mit der Wasserlinienmethode vermessen werden, die für herkömmliche Vermessungen unzug&aumk;nglich sind.

Das hier vorgestellte Verfahren soll zur Beobachtung der Sedimentverlagerung in den deutschen Wattgbieten verwendet werden. Dazu wurden insgesammt 80 SAR-Bilder aus den Jahren 1995-1999 bestellt. Für jedes dieser Jahre wird die Topographie des Gebietes abgeleitet. Ein Vergleich der so gewonnenen Karten erlaubt eine Abschätzung der transportierten Sedimentmenge.

Darüber hinaus wurden 10 Bilder des Satelliten LANDSAT5-TM aus dem selben Zeitraum bestellt. Diese im optischen Spektralbereich aufgenommen Bilder sollen zur Ermittlung von verschiedenen Bodentyen im Watt herangezogen werden.

Zusammenarbeit

• BSH Hamburg

Tagungsbeiträge

• Klocke, B., Schmidt, R., Heygster, G.: Topographische Karte des Wattenmeeres aus ERS SAR-Daten. Jahrestagung 2000 des Arbeitskreises "Geographie der Meere und Küsten" (AMK), Vechta 31. Mai-3.Juni 2000.
• Klocke, B., Dannenberg, J., Schmidt, R., Müller-Navarra, S., Heygster, G.: Topographic mapping of the german tidal flat areas using ERS-SAR images, ERS-ENVISAT Symposium, Göteborg 16.-20. Oktober 2000.

Veröffentlichungen

• Dannenberg, J., Klocke, B.: Erstellung topographischer Karten des Wattenmeeres, Vechtaer Studien zur Angewandten Geographie und Regionalwissenschaft, im Druck.

Abb.6: Topographische Karte erstellt mit Hilfe des Wasserlinienverfahrens im Gauß-Krüger-System. Farblich dargestellt ist der Höhenbereich zwischen -25 m und 5 m über NN.