Die Beobachtung der globalen Meeresspiegeländerungen mit Satelliten aus dem Weltraum erfordert eine kontinuierliche Überwachung der Qualität und Langzeitstabilität der Messungen durch bodengebundene Kontrollen. Seit 2016 hat das GFZ gemeinsam mit dem ZAIAG in Kirgisistan ein Observatorium am Issyk Kul See aufgebaut, mit dem solche Kontrollen ganzjährig aus der Ferne durchgeführt werden können. Der Issyk Kul ist der zweitgrößte Gebirgssee der Welt, der trotz seiner Lage in 1600 m Höhe ganzjährig eisfrei ist. Mit einer Ausdehnung von ca. 180 x 70 km wird er von allen aktiven und historischen Altimetermissionen erfasst.

Zu Beginn des Forschungsprojekts wurde am Südufer des Sees eine ROMPS-Station  installiert, ergänzt durch Radarpegel an Nord- und Südufer. Die ROMPS-Station  liefert Umweltparameter wie Wind und Luftdruck, die für die Korrekturen der Altimetermessungen genutzt werden. Die ebenfalls vorhandene GNSS-Station dient einerseits der Bestimmung der geozentrischen Höhe der Pegelmessungen und damit der Gewährleistung der Vergleichbarkeit mit den Satellitenmessungen und andererseits der Bestimmung der troposphärischen Laufzeitkorrekturen, die mit denen der Radarsignale des Satelliten abgeglichen werden können.

Durch die Pegelmessungen kann der Wasserstand des Issyk Kul kontinuierlich überwacht werden und dient dadurch als Referenz für Seespiegeländerungen. In den folgenden Jahren wurden weitere drei Pegel installiert, damit der Wasserstand über den gesamten See vermessen werden kann.

Seit dem Jahr 2017 werden kontinuierlich Messungen mit GNSS- und Radarsensoren von einem Schiff aus durchgeführt. Die Messungen erfolgen jeweils direkt unter dem nominale Überflugspfad der Satelliten entlang. Durch die Kombination dieser Messprofile mit den Pegeldaten ist es möglich, für jeden Satellitenüberflug eine Kontrolle der Messungen des Satelliten gegenüber der Bodenmessungen durchzuführen. Die Analyse der Satelliten erfolgt unter Verwendung verschiedener Algorithmen (beispielsweise OCEAN, MLE3, ICE1), die mit unserer Methode jeweils eigenständig analysiert werden können.

Das Issyk Kul Observatorium ist Teil des Global Change Observatory Central Asia (GCOCA).

Projektpartner:

• Zentralinstitut für Angewandte Geowissenschaften (ZAIAG)

Projektdauer:

• 2016 - 

Finanzierung:

• Haushalt, ACROSS Initiative und GCOCA-Observatorium

Projektbezogene Publikationen:

• Schöne, T. et al. (2024). Performance Analyses of Sentinel-3A and Sentinel-3B Over Lake Issyk Kul (Kyrgyzstan). In: International Association of Geodesy Symposia. Springer, Berlin, Heidelberg. doi.org/10.1007/1345_2024_268
• Zech, C., Schöne, T., Illigner, J., Stolarczuk, N., Queißer, T., Köppl, M., Thoss, H., Zubovich, A., Sharshebaev, A., Zakhidov, K., Toshpulatov, K., Tillayev, Y., Olimov, S., Paiman, Z., Unger-Shayesteh, K., Gafurov, A., & Moldobekov, B. (2021). Hydrometeorological data from a Remotely Operated Multi-Parameter Station network in Central Asia. Earth System Science Data, 13(3), 1289-1306. doi:10.5194/essd-13-1289-2021
• (Datenpublikation) Zech, C., Schöne, T., Illigner, J., Stolarczuk, N., Queißer, T., Köppl, M., Thoss, H., Zubovich, A., Sharshebaev, A., Zakhidov, K., Toshpulatov, K., Tillayev, Y., Olimov, S., Paiman, Z., Unger-Shayesteh, K., Gafurov, A., Moldobekov, B. (2020): Hydrometeorological data from ROMPS network in Central Asia. doi.org/10.5880/GFZ.1.2.2020.002