Sentinel-1 time series for mapping snow cover and snow depth in a low arctic environment, South-Western Greenland

• Main Author: Bleiberschnig, Simon Rupert
• Format: Master Thesis
• Language: English
• Published: 2023
• Subjects: Schneehöhe; Schneeschmelze; Fernerkundung; Arctic; Greenland; Kobbefjord; Arktis; Arktis*
• Online Access: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubg:1-192686

Die arktische Region ist bis zu neun Monate im Jahr von terrestrischem Schnee bedeckt, was große Auswirkungen auf den Oberflächenenergiehaushalt, das Bodenwärmeregime und den Süßwasserhaushalt hat. Daher ist es wichtig, die Schneedecke zu überwachen. Obwohl In-situ-Überwachungsprogram in arktischen Umgebungen durchgeführt werden, ist es schwierig, Daten zur Schneebedeckung in größeren Maßstäben zu erhalten. Daher haben Fernerkundungsdaten das Potenzial, diese Lücke zu schließen. Die Ziele der Masterarbeit bestehen darin, (i) die Verwendbarkeit von HH/HV-Polarisations-SAR-Daten zur Messung der Schneedecke und Schneehöhe mit hoher Auflösung in einer arktischen Umgebung im Südwesten Grönlands zu bewerten und (ii) den Beginn und das Ende der Schneeschmelze im Untersuchungsgebiet für 2019/20 zu quantifizieren. Die Felddaten für das Untersuchungsgebiet Kobbefjord stammen aus dem Programm des Greenland Ecosystem Monitoring (GEM) und enthalten Zeitreihen sowie Querprofile und Schneegruben für die Saison 2019/20. Für Fernerkundungsdaten wurden S1-SAR-Daten verwendet, da diese unabhängig von Tageslicht und Wolken in der Atmosphäre sind. Für die Masterarbeit wurden insgesamt 137 Single Look Complex (SLC)-Bilder im IW-Modus der relativen Orbits D25 (absteigend), D54 (absteigend) und A134 (aufsteigend) zwischen September 2019 und Juni 2020 vom Copernicus Open Access Hub erfasst (Copernicus 2021) und weiterverarbeitet. Die Ergebnisse zeigen, dass ein ausgeprägter saisonaler Zyklus des Rückstreuverhaltens beobachtet werden kann und es möglich ist, den Beginn und das Ende der Schneeschmelze zu erkennen. Es besteht jedoch keine Korrelation zwischen S1-Rückstreusignalen und der Schneehöhe. Einschränkungen für diesen Ansatz sind außerdem (i) die hohe zeitliche und räumliche Verteilung der Schneedecke, (ii) der Einfluss von Schneeeigenschaften, wie Eislinsen oder Schneenässe und (iii) dichte Vegetation. The Arctic region is covered by terrestrial snow up to 9 months a year with high impacts on the surface energy budget, ground ...