Bodenverschlechterung - Ergänzung

Fernerkundung von Böden

Der Boden hat eine bestimmte spektrale Signatur, die ihn von anderen Arten der Landnutzung unterscheidet. Im sichtbaren und nah infraroten Bereich steigt das Reflexionsvermögen proportional mit wachsender Wellenlänge. Trotzdem hängt diese Zunahme von vielen Faktoren ab. Bodengefüge und -struktur entscheiden darüber, ob der Boden Strahlung als diffuser (oder Lambertscher) Streuer reflektiert. Bodenfeuchte und organische Substanz erhöhen das Absorptionsvermögen des Bodens und führen so zu einem insgesamt niedrigeren Reflexionsvermögen des Bodens.

Soil reflectance at different moisture contents
Rückstreuung des gleichen Bodens bei unterschiedlichem Feuchtegrad

Diese beiden Faktoren stehen in Beziehung zueinander. Tonböden besitzen ein anderes Gefüge und eine andere Struktur als Sandböden, weshalb sie besser in der Lage sind, Wasser zurück zu halten und einen höheren Anteil an organischem Material enthalten. Dies hat zur Folge, dass Tonböden generell eine niedrigere Rückstreuung als Sandböden aufweisen, und somit dunkler erscheinen. Wasser reduziert zudem die Reflexion im Bereich kurzwelliger Infrarotstrahlung, insbesondere bei Wellenlängen von 900, 1400, 1900 und 2200 nm.

Bodenlinie

Würden wir viele spektrale Messungen an dem selben Boden unter verschiedenen Feuchtigkeitsbedingungen durchführen und dann für jede Messung die Rot-Reflexion gegen die Reflexion im nah infraroten Bereich auftragen, würden wir in etwa das folgende Diagramm erhalten:

Soil line between red and near infrared reflectance
Beispiel einer Bodenlinie zwischen roter und nah infraroter Reflexion

Da die Reflexion zwischen roter und nah infraroter Strahlung proportional schwankt, wenn sich die Feuchtigkeit verändert, korrelieren diese beiden Werte miteinander. Es handelt sich dabei um eine lineare Beziehung. Das bedeutet: wenn sich ein Wert verändert, ändert sich proportional auch der andere, entsprechend der linearen Beziehung, die zwischen den beiden besteht. Die Linie, welche diese Beziehung beschreibt, ist als Bodenlinie bekannt und für jeden Boden anders.