Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung und Validierung zweier Inversionsalgorithmen unter Anwendung impliziter und expliziter Atmosphärenkorrekturverfahren zur Bestimmung der Konzentration und räumlichen Verteilung von Wasserinhaltsstoffen in europäischen Küstengewässern aus multispektralen Satellitenmessungen. Entwickelt wurden die Verfahren für das abbildende Gitterspektrometer MERIS an Bord des ENVISAT Satelliten der Europäischen Raumfahrtbehörde ESA. Alle Verfahrensschritte

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... anhand von zeitgleich zu den Satelliten-Überflügen durchgeführten in situ Messungen validiert. Damit leistet die Arbeit einen wesentlichen Beitrag auf dem Gebiet der Verfahrensentwicklung und trägt zum Verständnis von Anwendungsgrenzen operationell einsetzbarer Algorithmen bei. Die durch die entwickelten Verfahren abgeleiteten Wasserinhaltsstoffe sind das Chlorophyll-a, die Gruppe der organischen und anorganischen Schwebstoffe und die Gelbstoffabsorption bei einer Wellenlänge von 443 nm. Alle Verfahren dieser Arbeit wurden durch einen modellbasierten Ansatz mit Hilfe inverser Modellierung von Strahlungstransportsimulationen aufgebaut. Als inverse Modelle werden künstliche neuronale Netze verwendet, deren Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren auf Basis von Look-Up-Tabellen in einer kontinuierlichen Funktionsapproximation der Ausgabedaten, bei gleichzeitiger Stabilität gegenüber fehlerhaften Eingabedaten, liegen. Klassische Verfahren zur Bestimmung von Wasserinhaltsstoffen aus satellitengestützten Fernerkundungsdaten basieren auf der Inversion abgeleiteter Reflektanzspektren der Wasseroberfläche. Hierzu müssen die vom Satelliten am Oberrand der Atmosphäre gemessenen Spektraldaten zunächst durch Anwendung expliziter Atmosphärenkorrekturverfahren um die Beiträge der atmosphärischen Streuung und Absorption korrigiert werden, da nur das vom Wasserkörper reflektierte Signal Informationen über die Zusammensetzung der Inhaltsstoffe trägt. Das dem Signal des Wasserkörpers überlagerte Signal der Atmosphäre kann dabei über 90% d [...]