奥地利科学基金(FWF) 热图像上的颜色显示了不同的表面温度——颜色越亮，越暖
有水的地方表面较冷，水可以蒸发
信用:HyWa/BOKU 八年来，卢森堡一个面积约300平方公里的地区一直处于特别监视之下
来自欧洲各地的研究小组分析了阿特特河流域，无人驾驶飞机带着热成像摄像机飞过，卫星测量了辐射
与此同时，研究小组在田间测定土壤的成分
这些数据随后被用于复杂的计算机建模计算
这些努力的目的是为了解决一个自农业出现以来就引起人们兴趣的谜:水是如何在地球表面和地下流动的？ 这个问题不仅与农业相关，对于理解气候变化的影响或预测自然灾害的后果也至关重要
到目前为止，知识是不完整的，植被等因素增加了情况的复杂性
抓住这种复杂性是国际项目CAOS的目标，CAOS是集水区作为有组织系统的简称，涉及来自奥地利、德国和卢森堡的研究小组
该项目的一部分是在维也纳自然资源和应用生命科学大学水文学家卡斯滕·舒尔茨的主持下进行的，由奥地利FWF科学基金资助
维也纳小组采用新的研究方法，特别关注无人机和卫星拍摄的热图像分析
拼凑的数据 舒尔茨是这样解释理解地球表面水流的挑战的:“首先是降水，这可能是最困难的部分，因为说实话，我们并不确切知道实际降雨量
“地面区域雷达测量和气象站的点测量都有，但在这两者之间，还有很大的不确定性
“特别是在高山地区，测量很容易出错，”舒尔茨指出
在他看来，测量排水量，我
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河流中的水量已经相当不错了，但是要确定地球表面水分的蒸发情况却特别困难
“特别是在奥地利，这方面的数据很少，因为几乎没有测量点，”舒尔茨说
土壤的复杂性和多变性提出了进一步的挑战:“降水后的径流往往受土壤粗糙多孔结构的控制，这种结构主要由蚯蚓活动决定
出于这个原因，该项目有自己的工作组研究蚯蚓洞穴，并试图量化它们和预测它们的结构
" 蒸发提供冷却效果 阿特特河之所以被选中，是因为它的集水区拥有一个特别密集的测量站网络，这使得它成为一个完善模型和尽可能完整地描绘所有相关过程的完美试验区
舒尔茨和他的团队的职责是遥感，我
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使用热成像摄像机从空中观察过程，等等
舒尔茨解释说:“我们使用远程热感应技术对整个系统进行了观察，并根据其功能对集水区域进行了表征。”
地表的温度使研究人员能够得出关于蒸发的结论
表面温度高的地方蒸发减少，因为只有更少的水可用，蒸发的冷却效果消失了
在有水的地方，能量用于蒸发，因此温度较低
热图像本身并不能提供足够的信息，这也是研究小组将它们与传统相机图像相结合的原因
舒尔茨的小组研究了十年间的图像，并对这些数据进行了所谓的主成分分析
这种方法使他们能够识别大量数据中的相关结构
目的是确定具有相似水文行为的区域
舒尔茨解释说:“我们还利用该地区的数据对植被进行了表征和分类，以便能够从结果中推断出土壤特性。”
瞄准一个精确的模型 舒尔茨和他的团队与其他国际组织的研究结果一起，被整合到阿特地区的一个新的水流模型中
“我们的工作用于确定绘制所有相关景观特征所需的航空摄影空间分辨率，并确定如何将土壤信息纳入模型
舒尔茨认为，从基础研究项目中得出的新模型是向前迈出的一大步:“以前的水文模型，比如我们传统上在洪水预报系统中使用的模型，通常没有实现土壤中水和植被之间的相互作用
“新的发现有助于更好地预测农业和洪水的后果
从2011年开始，CAOS项目分两个阶段运行，并于2019年底完成
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