Original paper
Die Regionalisierung oberflächennaher Lufttemperaturen mit Methoden der digitalen Bildverarbeitung
[Spatial extrapolation of near-ground air temperatures using digital image processing]
Rosner, Hans-Joachim
Meteorologische Zeitschrift Vol. 3 No. 3 (1994), p. 155 - 162
6 references
published: Jul 11, 1994
published online: Aug 2, 2018
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Kurzfassung
Aufbauend auf im Gelände an Einzelpunkten erhobenen Temperaturdaten wird für ein 6 x 6 km2 großes reliefiertes Mittelgebirgsgelände durch die Nutzung geographischer Informationssysteme (GIS) der Übergang von Punkt- zu Flächendaten vollzogen und eine Regionalisierung der Daten durchgeführt. In einem ersten Ansatz wird mit einer Spline-Interpolation nur mit den Temperaturdaten gearbeitet. In zwei weiteren Schritten werden verschiedene Flächendatensätze in die Berechnung miteinbezogen: ein digitales Geländemodell, ein Datensatz der Hangneigung, eine Thermalaufnahme sowie eine Landnutzungsklassifikation. Zunächst wird mit einer multiplen linearen Regression der Übergang in die Fläche durchgeführt. Danach werden Methoden zur Klassifikation von Landoberflächen aus Satellitendaten "zweckentfremdet" und zur Modellierung der oberflächennahen Lufttemperatur eingesetzt. Die Maximum-Likelihood-Klassifikation liefert hierbei befriedigende Ergebnisse.
Abstract
Near-ground air temperatures have been measured at single points during several field campaignes in a 6 x 6 km2 highland area in southern Black Forest, SW-Germany. The transition from point measurements to spatial data is performed using GIS technology. In a first approach the field measured temperature data are extrapolated using a spline interpolation. In a second approach, several ancillary data sets are used to support the extrapolation: a digital terrain model, a dataset of inclination angles, a Thematic Mapper thermal infrared image and a landuse classification based on the same satellite platform. In a first step the transition from point to spatial data is performed on basis of a multiple linear regression. In a second step methods of digital image processing to classify multispectral satellite data are "alineated" from their purpose and used to model the air temperature near the ground. Best results have been achieved by a maximum-likelihood-classification.
Keywords
Spline-Interpolation • digitales Geländemodell • geographische Informationssysteme • GIS • Satellitendaten • Maximum-Likelihood-Klassifikation • spline interpolation • digital terrain model • GIS technology • satellite data • maximum-likelihood-classification