Applikationen
  Aktuell: Glasfasern für UV
  Applikationsberichte
  Mobile Reflexionsmessung
  Reflexionsmessung
  Temperaturregelung
  Halogensignalanalyse
  NIR-Gerätetechnik
  Beispielspektren
  Dünnschichtchromatographie
  Strahlungsmessung
  Lichtmessung
  Online NIR-Messung
  RAMAN Testbericht

 NIR Spektrometer
 UV/VIS Spektrometer
 Glasfasern
 Applikationen





Information in English





Informations en français





Информация на русском языке




Untersuchung des Einflusses der Beweidungsintensität auf das spektrale Reflexionsvermögen von Grasland





L. Fan, B. Ketzer und Prof. Dr. Christian Bernhofer von dem Institut für Meteorologie, TU Dresden untersuchten das spektrale Reflexionsvermögen von Grasland im Spektralbereich von 380-1700 nm in der Inneren Mongolei.
Dabei kamen die zwei Diodenarrayspektrometer
getSpec-PDA-UV/VIS und getSpec-NIR-1.7 zum Einsatz.


Motivation:
Im Rahmen der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Forschergruppe 536 Matter fluxes in grasslands of Inner Mongolia as influenced by stocking rate (MAGIM, Fördernummer BE 172/7-1), einem interdisziplinären Deutsch-Chinesischen Kooperationsprojekt, wurden 2005 vom Institut für Hydrologie und Meteorologie (IHM) der Technischen Universität Dresden zwei Spektrometer der Firma getSpec c/o Sentronic GmbH eingesetzt, um den Einfluss der Beweidungsintensität auf das spektrale Reflexionsvermögen von Grasland im sichtbaren und nahen Infrarot zu untersuchen.
Das Untersuchungsgebiet des MAGIM Projektes, das Einzugsgebiet des Xilin Flusses, befindet sich in der Inneren Mongolei, einer autonomen Region im Nordosten Chinas. Die Untersuchungsflächen selbst liegen nahe der Inner Mongolian Grassland Ecosystem Research Station (IMGERS, 116°42' E, 43°38' N) die vom Institute of Botany der Chinese Academy of Science (IB-CAS) geleitet wird.


Messaufbau:
Die Durchführung der Reflexionsmessungen erfolgte mit folgendem Equipement:
- UV/VIS-Spektrometer getSpec-PDA, 380-11100 nm, FWHM 1,1nm
- NIR-Spektrometer getSpec-NIR-1.7-128-TS, 900-1700 nm, FWHM 12 nm
- Y-Lichtwellenleiter mit 400 µm Kerndurchmesser
- Kollimationslinse Col-UV/VIS als Eingangsoptk
- Weißstandard Spectralon (vgl. getReflex) mit 99% Reflexion als Referenzmaterial

Der Messaufbau ist in Abbildung 1 dargestellt. Als Beleuchtung des Graslandes diente das Sonnenlicht. Der Weißstandard war drehbar gelagert, so dass er nur für die Referenzmessungen in den Strahlengang gebracht wurde. Die Stromversorgung der zwei Spektrometer erfolgte über eine 12V/12A Batterie.



Abb.1: Messaufbau für Reflexionsmessungen auf einer Viehweide in der Inneren Mongolei

Durchführung und Auswertung:
Die Spektrometermessungen fanden von Mai bis September auf fünf unterschiedlich stark von Schafen und Ziegen beweideten Flächen statt. Es handelte sich dabei um zwei bereits seit 1979 bzw. 1999 unbeweidete Areale und eine kontinuierlich, moderat beweidete Fläche (ca. 1,2 Schafeinheiten pro Hektar; dabei entspricht eine Schafeinheit einem Muttertier mit Jungtier). Des Weiteren wurden Messungen auf einer von Mitte Oktober bis Mitte Februar genutzten Weide (Winterweide) vorgenommen sowie auf einer als überweidetes Gebiet definierten Fläche, welche mit etwa 2 Schafeinheiten pro Hektar beweidet wurde.
Die Auswertung der gemessenen spektralen Reflexionen umfasste die Erstellung von Zeitreihen für die Flächen im Einzelnen (siehe Abbildung 2 am Beispiel der überweideten Fläche), sowie den Vergleich der Unterschiede zwischen den Untersuchungsflächen (siehe Abbildung 3, Vergleich der Flächen am Beispiel des 17. August 2005).



Abb. 2: Zeitreihe der spektralen Reflexion der überweideten Fläche


Abb. 3: Vergleich der spektralen Reflexionen für fünf Flächen unterschiedlicher Beweidungsintensität

Anhand der Messungen der spektralen Reflexion der unterschiedlichen Flächen konnte nachgewiesen werden, dass sich das Pflanzenwachstum auf den unterschiedlichen Flächen im Jahresverlauf verändert. Während sowohl zu Beginn der Vegetationsperiode (Mai und Juni) als auch an dessen Ende (September) höhere spektrale Reflexionen gemessen wurden, sind diese in der Mitte der Vegetationsperiode (Juli und August) niedriger. Des Weiteren konnten auch Unterschiede zwischen den einzelnen Untersuchungsflächen nachgewiesen werden.
In naher Zukunft sollen die Spektrometermessungen zur Ableitung eines Vegetationsindexes, dem NDVI (Normalized Vegetation Index), genutzt werden. Dieser ist ein Maß für die photosynthetische Aktivität von Pflanzen. Ist die Vegetationsdichte für ein Gebiet konstant, so kann der NDVI auch als Indikator für den Zustand und die Wachstumsintensität der Vegetation verwendet werden. Der NDVI lässt sich auch relativ leicht aus Fernerkundungsdaten bestimmen. Vergleiche zwischen dem am Boden bestimmten und aus Satellitendaten abgeleiteten NDVI sind geplant. Des Weiteren sollen die in situ gemessenen spektralen Reflexionen zur Validierung von Fernerkundungsdaten genutzt werden.

Gerne stellen wir Ihnen, angepasst auf Ihre Anwendung, ein entsprechendes System zusammen. Für Testmessungen an Ihren Proben stehen verschiedene Systeme im Labor von getSpec.com für Sie bereit.















Letzte Änderung 08/15/2007 01:51 PM
Copyright (c) getAMO 2021