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Luftbild

Das Hamburger Stadtgebiet wird seit 1920 mit Luftbildern erfasst. Die Luftbilder dokumentieren die Stadtstruktur und deren Veränderungen in einer eindrucksvollen Weise und sind ein unentbehrliches Mittel zur Datengewinnung. Um einen Blick von oben auf Hamburg zu werfen, muss man nicht in die Luft gehen oder Jemandem aufs Dach steigen. Es geht auch einfacher - mit Hilfe von Bildern, die vom Flugzeug aus aufgenommen wurden. Farbige Luftbilder sind ungewöhnliche und eindrucksvolle Bilddokumente und geben einen unverwechselbaren Eindruck von Gesicht und Schönheit unserer Stadt. Sie befriedigen jedoch nicht nur unser ästhetisches Empfinden, sondern bieten Fachleuten vielfältige, interessante Anwendungsmöglichkeiten. Für die Luftbildaufnahme werden mittlerweile fast ausschließlich digitale Kameras benutzt. Die auf dem Markt erhältlichen Aufnahmetechnologien unterscheiden sich in Flächensensoren und Zeilenscanner. Die derzeit bekanntesten digitalen Kameramodelle sind DMC, UltraCAM, ADS40 oder auch die HRSC. Aktuell sieht Hamburgs Bildflugplanung in der Regel einen Bildflug pro Jahr für Senkrechtaufnahmen vor: dafür wird die gesamte Fläche der Freien und Hansestadt Hamburg (FHH) jeweils im Frühjahr (vor Einsetzen der Belaubung) zum Zwecke der photogrammetrischen Luftbildauswertung und Orthophotoberechnung beflogen. Darüber hinaus findet im Rhythmus von 3 bis 4 Jahren während der Sommermonate (bei voller Belaubung) eine Luftbildbefliegung für die gesamte Fläche der FHH mit dem Ziel der Orthophotoerzeugung statt. Projekte von übergeordneter Bedeutung machen manchmal auch Sonderbefliegungen notwendig, die der LGV in Abstimmung mit seinen Kunden betreut, beauftragt und abrechnet. Da zum einen Befliegungen und die anschließende Datenverarbeitung äußerst zeit- und kostenintensiv sind und zum anderen eine Vielzahl unterschiedlicher Kunden abgeleitete Luftbilddaten wünschen, ohne sich zuvor intensiv mit Kameratechnologien, Befliegungszeitpunkten, Preisen oder Bildflugfirmen auseinandersetzen zu müssen, wurde der LGV für die Hamburger Verwaltung als zentrale Beschaffungsstelle photogrammetrischer Leistungen (MittVw 10/99, S. 230 ff) insbesondere vor dem Hintergrund bestimmt, Kosten zu minimieren und Qualität sicherzustellen. Nicht mehr für den Gebrauch bei LGV benötigte, analoge Luftbilder (historische Luftbilder) werden ans Staatsarchiv abgegeben und sind insbesondere für historische Recherchen beliebt, z.B. für Altlastenverdachtsflächen. Ansprechpartner ist hierfür das Staatsarchiv in der Kattunbleiche 19. Näheres kann folgendem Link entnommen werden: http://www.hamburg.de/staatsarchiv/ Der Zweck von Luftbildern lässt sich grob in folgende Kategorien einordnen: - Stereophotogrammetrische Luftbildauswertungen (Vektordaten) - Orthophotoberechnungen (Rasterdaten) - Luftbildkarten (hybride Daten) - Schrägluftbilder (Photos prägnanter Bereiche Hamburgs) Standardprodukte, wie Orthophotos, Luftbildkarten und Schrägluftbilder, werden vom LGV im Luftbildvertrieb oder im Internet auf verschiedenen CDs und als gedruckte Karten vertrieben. Für besondere Anforderungen und Luftbildauswertungen steht der Fachbereich "3D und Fernerkundung" jedem Interessenten mit Rat und Tat zur Seite. Luftbildauswertung: Mit Hilfe digitaler Stereo-Arbeitsstationen kann die luftsichtbare Topographie unter Beachtung der Genauigkeitsanforderungen dreidimensional ausgewertet und an CAD-Programme übertragen werden. Die photogrammetrische Genauigkeit steht (u. a.) in Abhängigkeit von der Flughöhe und der Bodenauflösung. Hauptanwendungsgebiet photogrammetrischer Auswertungen ist im LGV die Fortführung der Liegenschaftskarte ALKIS® und des 3D-Stadtmodells. Für die Luftbildauswertung steht derzeit folgendes Bildmaterial zur Verfügung: - komplette Fläche der FHH: Bildflugzeitpunkt Frühjahr 2018, Farbe, 5cm Bodenauflösung. Die hochauflösenden Luftbilder sind als datenschutzrelevant eingestuft und werden nicht an Dritte weitergegeben. In der Stereophotogrammetrie steckt jedoch noch viel mehr Potenzial. Ein Beispiel sind Versiegelungspläne, die der LGV für Großeinleiter erstellen kann. Verbraucher, die über 5000 Kubikmeter Frischwasser jährlich pro Grundstück beziehen, sparen nach § 15 a Sielabgabengesetz bares Geld, indem sie einen Erstattungsantrag stellen. Bei der Berechnung der Sielbenutzungsgebühr, kann der auf den Regenwasseranteil entfallende Teil reduziert werden. Dazu muss die Größe der Gebäudeflächen, der befestigten Flächen, der weich befestigten sowie der Grünflächen ermittelt werden. Zusätzlich muss ein Bestandsplan mit den farblich gekennzeichneten verschiedenen Flächenarten eingereicht werden. Der Landesbetrieb Geoinformation und Vermessung bietet seinen Kunden an, die entsprechenden tabellarischen Zusammenstellungen und Pläne zu liefern. Dabei werden die Daten durch Auswertung aktuellster Luftbilder gewonnen und durch einen örtlichen Feldvergleich ergänzt und klassifiziert. Weitere Einsatzmöglichkeiten der Stereophotogrammetrie sind bspw. die Erstellung von Bestands-, Grünflächen-, Baum- und Dachlandschaftsplänen. Aber auch Höhenauswertungen, von einzelnen Geländepunkten oder Objekten lassen sich kostengünstig bestimmen. Auch die automatisierte Extraktion von Oberflächenmodellen ist photogrammetrisch über Korrelationsverfahren denkbar.

Forschergruppe (FOR) 2358: Mountain Exile Hypothesis - How humans benefited from and re-shaped African high altitude ecosystems during Quarternary climatic changes, Teilprojekt: Zentrale wissenschaftliche Dienste

Die Ziele des Zentralprojekts 2 (C2) umfassen das projektübergreifende Datenmanagement und den Datenaustausch. Eine zentrale Datenbank stellt eine nachhaltige Nutzung der gesammelten Informationen, auch über die Projektlaufzeit hinaus, sicher. Zudem wird die datengetriebene Synthese innerhalb und zwischen den Projekten durch die Bereitstellung von aggregierten Datensätzen und die Entwicklung und Implementierung von spezifischen Analyse-Programmen gefördert. Dabei werden die zur Verfügung stehenden Ressourcen durch die Kombination von existierenden und neuen, offline und online Lösungen, effizient genutzt. Somit soll auch ein nachhaltiger Beitrag zu den aktuellen, DFG geförderten, Datenserviceprojekten geliefert werden. Im Rahmen von C2 wird zusätzlich die Bohrkernkampagne in enger Zusammenarbeit mit den betreffenden Projekten koordiniert.

Sentinel-5P TROPOMI – Ozone (O3), Level 3 – Global

Ozone vertical column density in Dobson Units as derived from Sentinel-5P/TROPOMI observations. The stratospheric ozone layer protects the biosphere from harmful solar ultraviolet radiation. Ozone in troposphere can pose risks to the health of humans, animals, and vegetation. The TROPOMI instrument aboard the SENTINEL-5P space craft is a nadir-viewing, imaging spectrometer covering wavelength bands between the ultraviolet and the shortwave infra-red. TROPOMI's purpose is to measure atmospheric properties and constituents. It is contributing to monitoring air quality and providing critical information to services and decision makers. The instrument uses passive remote sensing techniques by measuring the Top Of Atmosphere (TOA) solar radiation reflected by and radiated from the earth and its atmosphere. The four spectrometers of TROPOMI cover the ultraviolet (UV), visible (VIS), Near Infra-Red (NIR) and Short Wavelength Infra-Red (SWIR) domains of the electromagnetic spectrum, allowing operational retrieval of the following trace gas constituents: Ozone (O3), Nitrogen Dioxide (NO2), Sulfur Dioxide (SO2), Formaldehyde (HCHO), Carbon Monoxide (CO) and Methane (CH4). Daily observations are binned onto a regular latitude-longitude grid. Within the INPULS project, innovative algorithms and processors for the generation of Level 3 and Level 4 products, improved data discovery and access technologies as well as server-side analytics for the users are developed.

Schwerpunktprogramm (SPP) 2017: Gebirgsbildungsprozesse in 4-Dimensionen (4D-MB), Ozeanbodenseismologie und Tektonik in der Ligurischen See (LOBSTER)

Das Ziel des hier vorgeschlagenen LOBSTER Projektes im Rahmen des SPP 4D-MB umfasst zum einen den Einsatz eines deutsch-französischen Netzwerkes von Ozeanbodenseismometern (OBS) in der Ligurischen See als marine Komponente des seismischen Netzwerkes von AlpArray und zum anderen die Bereitstellung von korrigierten und prozessierten marinen seismologischen Daten, die kompatibel mit den Landdaten sind. AlpArray ist eine europäische Initiative mit dem Ziel, ein enges Netzwerk an Breitbandstationen im alpinen Orogen einzusetzen, um Untergrundstrukturen in hoher Auflösung abzubilden. Die marine Komponente von AlpArray und SPP 4D-MB umfasst den Einsatz von 33 Breitbandstationen aus Frankreich und Deutschland in der Ligurischen See. Der Einsatz der deutschen Stationen wird hier beantragt. Dahingehend haben die französischen Kollegen für 2017 Schiffszeit zum Ausbringen der Stationen sichern können, während in Deutschland zeitgleich ein Antrag auf Schiffszeit auf FS Merian/Meteor eingereicht und für 18 Tage Anfang 2018 bewilligt wurde. Damit können die Schiffszeiten für das Ausbringen und Bergen der Stationen zwischen den beiden Nationen geteilt werden. Die OBS-Daten sind essentiell für die Identifikation von Untergrundstrukturen im Übergang der westlichen Alpen zum Apennin und für unser Verständnis der dreidimensionalen Geometrie des tektonischen Systems. OBS-Geräte unterscheiden sind grundsätzlich von Landstationen aufgrund ihres maritimen Einsatzbereiches und somit gilt gleiches auch für die registrierten Daten. Die Hauptaufgabe im Rahmen von LOBSTER wird es daher sein, eine Kompatibilität zwischen den marinen Daten und den Landdaten herzustellen. Die kombinierte Analyse der beiden Datensätze im Rahmen von SPP 4D-MB setzt eine zeitnahe Korrektur und Bereitstellung des marinen Datensatzes voraus, so dass beide Datensätze zusammengeführt werden können. Die dafür notwendigen Bearbeitungsschritte sollen im Zeitraum zwischen den Ausfahrten aufgesetzt und vorbereitet werden. Um Kompatibilität zu erreichen, ist zunächst eine Zeitkorrektur notwendig. Ohne Verbindung zur Außenwelt ist eine Synchronisation z.B. mit GPS erst nach der Bergung möglich. Bis dahin entstandene Zeitfehler können durch Kreuzkorrelation des seismischen Umgebungsrauschens (ambient noise) behoben werden. Da OBS autark abgesetzt werden, ist ihre Orientierung am Meeresboden zunächst nicht bekannt und muss z.B. aus Messungen von Airgun-Schüssen ermittelt werden. Als letzten Bearbeitungsschritt im Projekt sehen wir eine Charakterisierung des Spektralverhaltens der OBS mit Hilfe von Wahrscheinlichkeitsdichte-Verteilungen der spektralen Leistungsdichte vor, um Aussagen über die Entstehung und Ausbreitung des seismischen Umgebungsrauschens in der Ligurischen See treffen zu können.

Sonderforschungsbereich Transregio 32 (SFB TRR): Muster und Strukturen in Boden-Pflanzen-Atmosphären-Systemen: Erfassung, Modellierung und Datenassimilation; Patterns in Soil-Vegetation-Atmosphere Systems: Monitoring, Modelling and Data Assimilation, Teilprojekt B09: Identifizierung und Simulation von Bodenmustern im flachen Untergrund auf Basis von geophysikalischen Messungen und Fernerkundungsdaten

Im Rahmen des Transregionalen Sonderforschungsbereiches TR32 wurden erfolgreich Muster in Bodentypen mit geophysikalische Messmethoden identifiziert. Wir erweitern diese lokalen Analysen auf einen größeren Bereich, indem wir sie mit weiteren regional vorhandenen Daten kombinieren. Wir entwickeln und verwenden neuartige Methoden, um Bodenmuster zu charakterisieren und daraufhin auf einem größeren räumlichen Bereich zu simulieren und mit zusätzlichen Messungen zu testen, um schlussendlich einen Beitrag zu Prozesssimulationen bis zum Umfang von Wassereinzugsgebieten leisten zu können.

Tree Species - Sentinel-1/2 - Germany, 2022

The Tree Species Germany product provides a map of dominant tree species across Germany for the year 2022 at a spatial resolution of 10 meters. The map depicts the distribution of ten tree species groups derived from multi-temporal optical Sentinel-2 data, radar data from Sentinel-1, and a digital elevation model. The input features explicitly incorporate phenological information to capture seasonal vegetation dynamics relevant for species discrimination. A total of over 80,000 training and test samples were compiled from publicly accessible sources, including urban tree inventories, Google Earth Pro, Google Street View, and field observations. The final classification was generated using an XGBoost machine learning algorithm. The Tree Species Germany product achieves an overall F1-score of 0.89. For the dominant species pine, spruce, beech, and oak, class-wise F1-scores range from 0.76 to 0.98, while F1-scores for other widespread species such as birch, alder, larch, Douglas fir, and fir range from 0.88 to 0.96. The product provides a consistent, high-resolution, and up-to-date representation of tree species distribution across Germany. Its transferable, cost-efficient, and repeatable methodology enables reliable large-scale forest monitoring and offers a valuable basis for assessing spatial patterns and temporal changes in forest composition in the context of ongoing climatic and environmental dynamics.

GTS Bulletin: FCDL34 EDZO - Forecast (details are described in the abstract)

The FCDL34 TTAAii Data Designators decode as: T1 (F): Forecast T1T2 (FC): Aerodrome (VT < 12 hours) A1A2 (DL): Germany (The bulletin collects reports from stations: EDAC;ALTENBURG-NOBITZ ;COCHSTEDT ;EDGS;SIEGERLAND ;EDHL;LUEBECK BLANKENSEE ;EDLN;MOENCHENGLADBACH ;EDMA;AUGSBURG ;EDQM;HOF-PLAUEN ;EDNY;FRIEDRICHSHAFEN;EDZO;)

Sonderforschungsbereich (SFB) 1211: Evolution der Erde und des Lebens unter extremer Trockenheit, Teilprojekt A01: Klima der Gegenwart und Vergangenheit: Untersuchung der Wasserverfügbarkeit in der Atacama Wüste (Chile) anhand kombinierter in-situ, boden- und satellitengestützter Beobachtungen

Ziel ist es ein Netzwerk meteorologischer Stationen in der Atacama zu etablieren. Diese Arbeit wird aktiv von unseren Partnern in Chile unterstützt. Gegenwärtig gibt es nur vereinzelt meteorologische Stationen am Küstenstreifen und fast keine im Kern der Atacama Wüste. Ein weiteres Ziel ist die bodengestützten Observationen mit Fernerkundungsdaten zu vereinen. Beide Datensätze werden als Test für die Zuverlässigkeit von Klimamodellen dienen, die das heutige Klima beschreiben. Auf Basis dieser Tests werden Klimamodelle für das Klima in der Vergangenheit entwickelt. Letztere würden mit Klimaproxydaten anderer Teilprojekte verifiziert werden.

Ausarbeitung eines Systems zur Codierung chemischer Strukturen, einschliesslich eines Retrieval-Systems fuer Substrukturen, Vorhersage von Folgeprodukten von Chemikalien in der Umwelt

Pilotstudie zur Erstellung von Programmsystemen zur Registrierung und Wiedergabe von chemischen Strukturen auf der Basis des mathematischen-logischen Modells der Chemie unter besonderer Betonung des Einsatzes von graphischen Sicht- und Zeichengeraeten. Programmsystem zur Untersuchung von abiotischen Reaktionsmoeglichkeiten von Xenobiotika in der Umwelt und zur Vorhersage von Folgeprodukten und zu deren Bereitstellung als Abfrageobjekte des Datenbanksystems.

Zur Oekologie der Grosssaeuger in westafrikanischen Savannengebieten

Westafrikanische Savannen unterscheiden sich von Savannengebieten Ostafrikas durch dichteren Pflanzenwuchs (speziell die Holzgewaechse), hoehere Niederschlaege, schlechtere Sichtbarkeitsverhaeltnisse, geringere Tierdichte der Grossherbivoren und kleinere Herdengroessen. Fuer eine oekologische Bestandsaufnahme einschliesslich der Zaehlung der Grosssaeuger wurde vor allem ein systematisches, streng standardisiertes Flugbeobachtungsprogramm mit Auswertung der Daten an Grossrechenanlagen entwickelt. Speziell im Comoe-Nationalpark, Elfenbeinkueste, werden auf diese Weise die Habitatverteilung, die Tierverteilung in bezug auf Habitatfaktoren, Tierdichte, Tierwanderungen und Herdengroessen studiert. Die Untersuchungen laufen auf das Problem hinaus, nach welchem Muster die Baum-Busch-Savanne vom Wildbestand beweidet wird und wie der Wildbestand bei Optimierung der Beweidung ansteigen koennte.

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