Was liegt auf dem Meeresboden?

Fallstudie - Eine Bodentypklassifizierung bei Jebel Ali im südarabischen Golf

Das Studienareal

Das Küstengebiet bei Jebel Ali ist ein Naturschutzgebiet, was bedeutet, dass hier gewisse Vorschriften zum Schutz der Korallenbänke und Umgebung gelten.
Das Gebiet liegt zwischen Abu Dhabi und Dubai in den Vereinigten Arabischen Emiraten südöstlich des Golfs von Arabien.

Das Studienareal bei Jebel Ali im südarabischen Golf. Quelle: S. J. Purkis.

Eingesetzter Sensor

Ein IKONOS-Sensor mit extrem hoher Raumauflösung von 4 m (1 Pixel der IKONOS-Aufnahme entspricht 4 m² in der Realität) wurde verwendet, um die Komplexität der Korallenriffumgebung bei Jebel Ali zu studieren.

Hochaufgelöste IKONOS-Aufnahme in Echtfarbe. Der Umfang des Studienareals ist markiert (siehe DEM-Perimeter). Quelle: S. J. Purkis.

Klassifizierung

Bevor eine Bodentypklassifizierung beginnen kann, müssen die Spektralreflexion der im Sensor vorhandenen Spektralbänder analysiert werden.

Bei dieser Klassifizierung wurde das Areal in zwei Bereiche unterteilt. Verschiedene Bänder geben in jeder Zone maximale Spektraldaten.

• Im seichten Bereich (< 3,5 m) wurden drei Bänder (blau, grün und rot) für die Klassifizierung benutzt.
• Für den Bereich tiefer als 3,5 m wurden lediglich die ersten zwei sichtbaren Bänder (blau und grün) zur Klassifizierung eingesetzt.

Frage: Wissen Sie, wozu diese Unterteilung gemacht wurde?
TIPP: Die Antwort finden Sie im Kapitel "Wie tief ist das Meer?"

Antwort ↓ ↑

Im seichten Bereich werden spektrale Informationen von allen drei Bändern geliefert. Außerhalb der 3,5 m-Grenze kann das rote Band keine Information mehr über die Beschaffenheit des Meeresbodens geben (rotes Licht wird in der Tiefe, in diesem Fall ab 3,8 m, vom Wasser abgeschwächt), und ist deshalb für eine Klassifizierung überflüssig.

Prädektive Biotopkarte aus der aufbereiteten Klassifizierungsaufnahme. Koordinaten sind in zweidezimalstellige Breiten- und Längengrade angegeben. Quelle: S. J. Purkis.

Die Klassifizierung ergab 22 Bodenarten, die alle Sedimentenschichten und Biodiversität des Gebiets einbeziehen. Diese 22 Bodenarten wurden weiter in acht Hauptgruppen komprimiert.

Bei der Klassifizierung wurden 22 Bodenarten festgestellt und in acht Hauptgruppen komprimiert. Quelle: S. J. Purkis.

Bestätigung erforderlich!

Eine Kombination von Einzeldaten und fortwährenden Daten wurden gesammelt, um die statistische Validität der Klassifizierung zu unterstützen.

1. Ohne vorherige Kenntnisse über die Bodenbeschaffenheit wurden 52 Stichproben in fast regelmäßigen Abständen aus dem Meeresgrund des Areals genommen. Ein Team von vier Berufstauchern arbeitete täglich ein Abschnitt des Areals ab. Jeder Abschnitt war circa 160 x 8 m groß (entspricht 80 IKONOS-Pixel).
2. Vorab wurden bereits die Positionen von 15 Abschnitten auf der Abbildung vorgegeben. Die Abschnitte wurden in verschiedenen Positionen vom Strand ausgehend aufgeteilt, mit unterschiedliecher Wassertiefe und Ausrichtung nach Norden.
3. Zum Schluss wurden die Aufzeichnungen der Abschnitte gescanned und digitalisiert.

Das Ergebnis der Stichproben pro Abschnitt zeigt die 22 festgestellten Bodenarten. (Für die jeweiligen Positionen der Abschnitte, siehe Abbildung links.) Quelle: S. J. Purkis.