Eine aktuelle Studie veröffentlicht In Big Earth Data hat gezeigt, wie Wissenschaftler des Aerospace Information Research Institute (AIR) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) Satellitenaltimetrie nutzten, um Veränderungen im Wasserstand von 988 chinesischen Seen mit einer Größe von mehr als 10 Quadratkilometern zu verfolgen.
Die Studie deckte einen Zeitraum von 2002 bis 2023 ab und nutzte Datensätze mehrerer Höhenmesser, darunter ICESat/-2, Cryosat-2, Jason-1/2/3 und Sentinel-3A/3B. Zu den in der Studie angewandten Techniken gehörten Wellenform-Retracking, Extraktion des Seespiegels, Zeitreihenkonstruktion, Multi-Höhenmesser-Datenfusion und Entfernung von Ausreißern.
Die Ergebnisse verdeutlichten die wichtige Funktion der Satellitenaltimetrie beim Ausgleich der Knappheit und Inkonsistenz herkömmlicher Seespiegelmessungen. Angesichts der begrenzten zeitlichen und räumlichen Abdeckung erweist sich die Satellitenaltimetrie als wichtige Alternative zur Beurteilung des Wasserhaushalts, zur Entschlüsselung von Wasserkreisläufen und zur Bewirtschaftung von Wasserressourcen angesichts von Klima- und Umweltveränderungen.
Dieser umfangreiche Datensatz, der über ein Jahrzehnt Überwachung für 55 % der untersuchten Seen umfasst und mehr als 12 jährliche Messungen für 34 % von ihnen bietet, trägt zur Untersuchung der langfristigen Seedynamik bei. Die Validierung anhand von In-situ-Daten von 21 Seen bestätigte die Präzision der Satellitenmessungen, wobei die quadratischen Mittelfehler zwischen 0,163 m und 0,596 m für einzelne Höhenmesserdatensätze und 0,332 m für den fusionierten Seespiegel lagen.
Beobachtungen während des gesamten Zeitraums deuteten auf einen vorherrschenden Anstieg des Wasserspiegels in chinesischen Seen hin und zeigten eine jährliche durchschnittliche Änderungsrate von 0,123 m/a über 20 Jahre und 0,151 m/a über 10 Jahre. Besonders deutlich war der Trend bei größeren Seen, die deutliche Zuwächse verzeichneten, während bei kleineren Seen tendenziell ein schnellerer Rückgang zu verzeichnen war. Die Region des tibetischen Plateaus zeichnete sich durch den deutlichsten Anstieg der Wasserspeicherung aus und wies in den letzten zwei Jahrzehnten eine durchschnittliche jährliche Änderungsrate des Wasserspiegels von über 0,15 m/a auf.
Dieser präzise räumlich-zeitliche Datensatz stellt ein Tor zu neuen Möglichkeiten dar, Veränderungen in der Wasserspeicherung von Seen abzuschätzen, Trends bei Seespiegeln zu analysieren, Hochebenen-Überschwemmungsdynamiken zu verstehen und die komplexe Beziehung zwischen Seeökosystemen und ihren Wasserressourcen zu untersuchen. Es wird erwartet, dass die Ergebnisse dieser Studie unser Verständnis der komplexen Wechselwirkungen verbessern werden, die die vielfältigen Seenumgebungen Chinas prägen.
Mehr Informationen:
Shanmu Ma et al, Ein Datensatz von Seespiegeländerungen in China zwischen 2002 und 2023 unter Verwendung von Multi-Höhenmesserdaten, Big Earth Data (2024). DOI: 10.1080/20964471.2023.2295632