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Titelaufnahme

Titel
Validation of MODIS Evapotranspiration product (MOD16) for an agricultural region in Austria / by Anastasios-Petros Kazamias
VerfasserKazamias, Anastasios-Petros
GutachterAtzberger, Clement ; Vuolo, Francesco
ErschienenVienna, March 2016
Umfangx, 53 Seiten : Illustrationen, Diagramme
HochschulschriftUniversität für Bodenkultur Wien, Univ., Masterarbeit, 2016
Anmerkung
Mit deutscher Zusammenfassung
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Evapotranspiration (ET), Fernerkundung, MOD16, Validierung, MODIS, Landsat-8
Schlagwörter (EN)Evapotranspiration (ET), Remote sensing, MOD16, Validation, MODIS, Landsat-8
Schlagwörter (GND)Evapotranspiration / Fernerkundung / Landwirtschaft / Semiarides Gebiet / Kartierung / Validierung
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-22184 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
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Validation of MODIS Evapotranspiration product (MOD16) for an agricultural region in Austria [9.46 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Die Evapotranspiration (ET) ist eine der wichtigsten Komponenten des terrestrischen Ökosystems, die Massenströme und Energieflüsse verknüpft. Durch die Verwendung von Fernerkundungsdaten (RS) können Schätzungen von ET auf regionaler und globaler Ebene angestellt werden, welche in zahlreichen Anwendungsgebieten wie Wasserressourcen-Management, Pflanzenmodellierung und Klimastudien verwendet werden können. Ein leicht verfügbarer betriebliche Fernerkundungsdatensatz ist MODIS global ET (MOD16) mit einer räumlichen Auflösung von 1 km. Diese Studie bewertet das 8-Tage MOD16 tatsächliche ET Produkt über einem landwirtschaftlichen semiariden Gebiet in Niederösterreich während der Vegetationsperiode 2014. Die Evaluierung wird gegen existierende ET-Karten abgeglichen, welche die gleiche räumliche und zeitliche Auflösung haben wie die des MOD16 ET Produkts und auf regionaler Ebene durchgeführt. Diese ET Karten wurden mit einem adaptierten FAO-56 Penman-Monteith-Ansatz unter Verwendung von hochauflösenden Landsat-8 Bilder erzeugt und wurden erst gegen Eddy-Kovarianz (EC) Messungen validiert, mit einem hohen Bestimmtheitsmaß (R-squared=0.84) und ein mittlerer Bias Fehler (MBE) von 0.02 mm/hr. Der Vergleich zwischen den beiden ET Produkte zeigte eine geringe Übereinstimmung für den gesamten Untersuchungszeitraum mit durchschnittlich R-squared von 0.38 und einer systematischen Unterschätzung der ET durch MOD16 während des größten Teils des Untersuchungszeitraums, die in einem Bereich von 3.09 mm/8Tage bis 7.78 mm/8Tage liegt. Schließlich wurde das MOD16 ET Produkt mit meteorologischen Daten und Wassergehalt-Bodenmessungen kombiniert, um die Auswirkungen von Bodenwasserverfügbarkeit auf MOD16 ET zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Verwendung von MERRA-GMAO relative Feuchte (RH) als Substitut der Bodenfeuchte nicht effektiv die Dynamik der Bodenwasserverfügbarkeit auf ET erfassen konnte.

Zusammenfassung (Englisch)

Evapotranspiration (ET) is one of the most important components of the terrestrial ecosystem, linking mass and energy fluxes. Using remotely sensed (RS) data, regional and global scale estimates of ET can be derived and used in numerous applications related to water resources management, crop modelling and climate change studies. One of the readily available operational RS-based ET products is the MODIS global ET (MOD16) at 1 km spatial resolution. This study evaluates the 8-day MOD16 actual ET product over a semi-arid agricultural area located in Lower Austria during the growing season of 2014. The evaluation is performed at a regional scale, against ET maps aggregated at the same spatial and temporal resolution as the MOD16 ET product. These ET maps were generated by an adopted FAO-56 Penman-Monteith approach using high resolution Landsat-8 images and they were validated against Eddy Covariance (EC) measurements, showing a high coefficient of determination (R-squared=0.84) and a mean bias error (MBE) of 0.02 mm/hr. The intercomparison between the two ET products showed a low level of agreement for the entire study period with an average R-squared of 0.38 and a systematic underestimation of ET by MOD16 during most of the study period, ranging from 3.09 mm/8day to 7.78 mm/8day. Finally, the MOD16 ET product was evaluated against meteorological data and soil water content measurements to examine the impact of soil water availability on MOD16 ET. The results indicated that the use of MERRA-GMAO relative humidity (RH) does not effectively capture the soil moisture dynamics on ET.