Extraktion von Trends in der Phänologie komplexer Ökosysteme am Beispiel des westafrikanischen Niger Binnendeltas für den Zeitraum 1982‑2006 : Auswertung von NOAA‑AVHRR Zeitreihen

• Main Author: Seiler, Ralf
• Other Authors: TU Bergakademie Freiberg, Geowissenschaften, Geotechnik und Bergbau
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: Technische Universitaet Bergakademie Freiberg Universitaetsbibliothek "Georgius Agricola" 2016
• Subjects: Zeitreihenanalyse; Fouriertransformation; Bruchpunktanalyse; monotone Trends; AVHRR-GIMMS; phänologische Ereignisse; Softwareentwicklung java; Niger-Binnendelta; time series analysis; breakpoint analysis; analysis of monotonic trends; phenological events; software development with java; Niger Inland Delta; ddc:550; Masina; Pflanzen; Phänologie; Vegetationsperiode; Bioklima; Mali; Binnendelta; Feuchtgebiet; Fernerkundung; Java <Programmiersprache>; Programmierung; Pflanzenökologie; Datenanalyse; Datenauswertung
• Online Access: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:105-qucosa-160474; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:105-qucosa-160474; http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/16047/rseiler_qucosa.pdf

Die vorliegende Arbeit analysiert die Phänologie photosynthetisch aktiver Vegetation mit Hilfe von NDVI Zeitreihen für einen Zeitraum von 24 Jahren (AVHRR‑GIMMS Daten). Neben einer Datierung des jahreszeitlichen Wechsels zwischen Wachstums-, Reife- und Seneszenzphase wird das Ziel verfolgt, Trends sowohl in phänologischen Ereignissen (Start-of-Season) als auch im NDVI zu identifizieren. Das, in der semi-ariden Sahelregion gelegene, Untersuchungsgebiet weist mit zwei sich teilweise überlagernden Vegetationsperioden eine komplexe Phänologie auf, deren Modellierung durch die sowohl in ihren Zeitpunkten als auch in ihren Ausprägungen hoch variablen Vegetationsabläufe erschwert wird. Vor diesem Hintergrund ist zunächst ein, auf der Fourieranalyse basierender, Ansatz zur flexiblen Glättung der NDVI Zeitreihen entwickelt worden. Um für die Trendanalyse lineare Regressionsverfahren einsetzen zu können, sind die Zeitreihen nach dem Komponentenmodell untergliedert worden (Subtraktion der Saisonfigur). Alternativ kam der saisonale MANN-KENDALL Trendtest zur Anwendung. Die NDVI Zeitreihen wurden ebenfalls auf Änderungen im mehrjährigen Mittelwert (Bruchpunkte) untersucht. Alle Auswertungen sind in einer eigenen Applikation umgesetzt worden. Es konnte gezeigt werden, daß Änderungen im NDVI Niveau eher abrupt als graduell verlaufen. Langfristige Trends weisen nur geringe Anstiege auf. Die Vegetation erholte sich von der Dürre 1984/85 nur im südlichen Teil des Untersuchungsgebietes, im Norden dominieren langfristig negative Trends. Brüche im mean der NDVI Zeitreihen korrelieren mit Brüchen im Abflußverhalten des Niger.