Als wichtigste Süßwasserressource haben Seen, Flüsse und andere Oberflächengewässer unter dem Einfluss verschiedener Faktoren wie Klimawandel und menschliche Aktivitäten erhebliche Veränderungen erfahren, die die Notwendigkeit einer effektiven Extraktion und langfristigen Überwachung der räumlichen und zeitlichen Dynamik von Oberflächengewässern deutlich gemacht haben. Die Satellitenfernerkundung hat sich aufgrund ihrer Vorteile wie großer räumlicher Abdeckung, langfristiger zeitlicher Verläufe und geringer Kosten zu einem wichtigen Werkzeug für die dynamische Überwachung der Wasserressourcen entwickelt. Gewässer haben vielfältige und einzigartige Merkmale auf Fernerkundungsbildern. Durch die Anwendung geeigneter Methoden zur Gewässerextraktion auf Fernerkundungsbildern verschiedener Quellen und Zeitpunkte können Umfang und Veränderungen von Gewässern wissenschaftlich und quantitativ analysiert werden. In diesem Artikel wird eine Übersicht über bestehende Forschungen zum Thema Extraktion und dynamische Überwachung von Oberflächengewässern aus Sicht der Datenquellen für die Fernerkundung, Methoden zur Gewässerextraktion, fernerkundungsbezogene Anwendungen sowie Herausforderungen und Aussichten präsentiert. Optische und Mikrowellen-Ferner-kundungsdaten haben jeweils ihre eigenen Vorteile und spielen eine wichtige Rolle; die Fusion von Daten aus verschiedenen Sensoren zeigt ein enormes Potenzial. Extraktionsmethoden basierend auf traditionellen Schwellenwerten identifizieren Gewässer durch die Festlegung spezifischer spektraler Schwellenwerte. Klassifikationsalgorithmen des maschinellen Lernens können verschiedene Merkmale von Bildern wie Spektrum, Textur, Raum und Geometrie umfassend nutzen, um Gewässer zu extrahieren. Andere Methoden zeigen ebenfalls herausragende Leistungen in spezifischen Szenarien. In den letzten Jahrzehnten gab es bedeutende Fortschritte bei der Anwendung von Satellitenfernerkundung für die Überwachung des Umfangs von Oberflächengewässern, wodurch viele rasterbasierte, vektorbasierte und numerische Produkte für großflächige und langfristige Zeitreihen von Oberflächengewässerdaten entstanden sind sowie einzigartige Einsichten in die räumliche und zeitliche Dynamik und treibende Mechanismen von Oberflächengewässern entwickelt wurden. Abschließend werden potenzielle Lösungen für die Herausforderungen bei der dynamischen Überwachung von Gewässern wie die Abwägung von räumlicher und zeitlicher Auflösung, sowie Probleme wie Wolken- und Vegetationsbedeckung vorgeschlagen. Zudem werden die Perspektiven und Herausforderungen der Überwachung des Umfangs von Gewässern in der neuen Ära der Fernerkundungs-Big-Data untersucht.

Fernerkundung; Oberflächenwasser; Gewässerextraktion; dynamische Überwachung; Übersicht