The TROPOMI instrument onboard the Copernicus SENTINEL-5 Precursor satellite is a nadir-viewing, imaging spectrometer that provides global measurements of atmospheric properties and constituents on a daily basis. It is contributing to monitoring air quality and climate, providing critical information to services and decision makers. The instrument uses passive remote sensing techniques by measuring the top of atmosphere 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. The operational trace gas products generated at DLR on behave ESA are: Ozone (O3), Nitrogen Dioxide (NO2), Sulfur Dioxide (SO2), Formaldehyde (HCHO), Carbon Monoxide (CO) and Methane (CH4), together with clouds and aerosol properties. Daily observations are binned onto a regular latitude-longitude grid. This product displays the ozone (O3) concentration globally (in Dobson Unit). The ozone layer in the stratosphere protects the biosphere from harmful solar ultraviolet radiation. Ozone in troposphere can pose risks to the health of humans, animals, and vegetation. This product is generated in the scope of the DLR project INPULS. INPULS develops (a) innovative retrieval algorithms and processors for the generation of value-added products from the atmospheric Copernicus missions Sentinel-5 Precursor, Sentinel-4, and Sentinel-5, (b) cloud-based (re)processing systems, (c) improved data discovery and access technologies as well as server-side analytics for the users, and (d) data visualization services.
The TROPOMI instrument onboard the Copernicus SENTINEL-5 Precursor satellite is a nadir-viewing, imaging spectrometer that provides global measurements of atmospheric properties and constituents on a daily basis. It is contributing to monitoring air quality and climate, providing critical information to services and decision makers. The instrument uses passive remote sensing techniques by measuring the top of atmosphere 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. The operational trace gas products generated at DLR on behave ESA are: Ozone (O3), Nitrogen Dioxide (NO2), Sulfur Dioxide (SO2), Formaldehyde (HCHO), Carbon Monoxide (CO) and Methane (CH4), together with clouds and aerosol properties. This product displays the Cloud Fraction (CF) around the globe. Clouds play a crucial role in the Earth's climate system and have significant effects on trace gas retrievals. The radiometric cloud fraction is retrieved from the UV using the OCRA algorithm. Daily observations are binned onto a regular latitude-longitude grid. This product is created in the scope of the project INPULS. It develops (a) innovative retrieval algorithms and processors for the generation of value-added products from the atmospheric Copernicus missions Sentinel-5 Precursor, Sentinel-4, and Sentinel-5, (b) cloud-based (re)processing systems, (c) improved data discovery and access technologies as well as server-side analytics for the users, and (d) data visualization services.
Das Projekt "Ausbau des abbildenden Spektrometers AVIS-3 für das mittlere Infrarot bis 1700 nm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Institut für Geographie, Lehrstuhl für Geographie und Geographische Fernerkundung durchgeführt. Das Vorhaben Ausbau des Abbildenden Spektrometers AVIS-3 für das mittlere Infrarot bis 1700 nm bestand in der Erweiterung eines bestehenden flugzeuggetragenen Abbildenden Spektrometers um einen weiteren Sensor, der im Spektralbereich von 900 bis 1700nm arbeitet. Das bis zum Beginn des Projektes verfügbare und bis heute eingesetzte System AVIS-3 arbeitet im Spektralbereich des Sichtbaren (VIS) und Nahen Infrarotes (NIR) (400-900nm) und wird erfolgreich zur Ableitung von pflanzenphysiologischen Parametern wie z.B. Biomasse, Chlorophyll und Stickstoff eingesetzt. Die Erweiterung in das Mittlere Infrarot ermöglicht eine Erweiterung des Einsatzbereiches durch die Analyse von in diesem Bereich auftretenden Absorptionen von Pflanzenwasser (1120 und 1450nm). Darüber hinaus besteht die Möglichkeit weitere Bestandteile von Pflanzen mit Hilfe deren Absorptionsmerkmale im Mittleren Infrarot (MIR) zu erfassen. Hierzu zählen z.B. Lignin (Absorptionen bei ca. 1200 und 1690nm), Zellulose (Absorption bei ca. 1480nm) und Zucker (Absorption bei ca. 1490nm). Das Projekt beinhaltet sowohl die technische Aufbereitung des bestehenden Systems um ein weiteres Instrument sowie dessen Implementierung und Kalibrierung. Die Erweiterung des AVIS-3 um ein Spektrometer im Mittleren Infrarot ist auf der Basis der vorhandenen Konfiguration durch Hinzufügen eines weiteren Spektrometers möglich, ohne die Geometrie oder die Möglichkeiten der Nutzung auf einem Ultraleichtflugzeug zu verändern. Dieser Ausbau wird erst durch den Einbau einer in Europa gefertigten NIR Kamera ermöglicht. Damit werden die Schwierigkeiten bei der Ausfuhr amerikanischer Kameras umgangen. Befliegungen zwischen April und September 2005 im Raum Leipzig sollten Testdaten liefern, welche die Einsetzbarkeit des neuen Systems aufzeigen sollten. Zudem sollen diese Daten dem Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle (UFZ) zur weiteren Auswertung im Rahmen des Monitorings von Renaturierungsmaßnahmen in ehemaligen Bergbaugebieten im Raum Leipzig und von stadtökologische Fragestellungen zur Verfügung gestellt werden. Eine OEM-Infrarot-Kamera der Firma XenICS (Xenics InGa As XEVA-USB-FPA-1.7) wurde im Januar 2005 in AVIS-3 integriert. Leider stellte sich die Qualität der uns gelieferten Kamera aufgrund einer zu großen Anzahl von fehlerhaften Bildelementen (größer 20 Prozent ) für einen operationellen Einsatz als nicht ausreichend dar. Nach Rücksprache mit dem Hersteller wurde diese Kamera reklamiert und die Lieferung einer neuen Kamera mit einer angemessenen Anzahl von Fehlpixeln wurde in Aussicht gestellt. Im Gespräch mit den Mitarbeitern des UFZ wurde vereinbart, dass die oben genannten Befliegungen mit AVIS-2 durchgeführt werden, um laufende Forschungsarbeiten nicht zu beeinträchtigen. Die Befliegungen sollten mit dem neuen System weitergeführt werden, sobald die Infrarot-Kamera verfügbar ist. Die Befliegungen im Jahr 2005 wurden durchgängig mit dem bestehenden System durchgeführt.
Das Projekt "Der Einsatz der Fernerkundung zur Bestimmung des Stickstoffgehaltes von Vegetation - Ein Beitrag zur IGBP/BAHC Forschung in Deutschland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Institut für Geographie, Lehrstuhl für Geographie und Geographische Fernerkundung durchgeführt. The main goal of this project was the investigation of the nitrogen of vegetation using remote sensing techniques. The small bandwidths of hyperspectral sensors in combination with the contiguous recording of the solar domain of the electromagnetic spectrum enable the derivation of plant constituents and pigments via their specific absorption features. Nitrogen does not reflect or absorb itself, but its amount can be derived indirectly via the chlorophyll absorption. In this study the focus lie on a combination of the chlorophyll/nitrogen content and specific plant water absorption at 960nm. Hyperspectral sensors are required to retrieve the pigment contents of plants. To do this the institutes own airborne imaging spectrometer AVIS (Airborne Visible/near Infrared Imaging Spectrometer) was used. The airborne measurements were supported by ground-based measurements, which were used to develop an empirical relationship between the nitrogen content of the vegetation canopies investigated and the remote sensing measurements. The primary intention was the investigation of permanent grassland. The cooperation with the Amt für Landwirtschaft Weilheim enabled the ancillary investigation of crops. Therefore, the main crop types, i.e. winter wheat (Triticum aestivum L.) and maize (Zea mays L.), were monitored in addition to the grassland canopies.
The TROPOMI instrument onboard the Copernicus SENTINEL-5 Precursor satellite is a nadir-viewing, imaging spectrometer that provides global measurements of atmospheric properties and constituents on a daily basis. It is contributing to monitoring air quality and climate, providing critical information to services and decision makers. The instrument uses passive remote sensing techniques by measuring the top of atmosphere 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. The operational trace gas products generated at DLR on behave ESA are: Ozone (O3), Nitrogen Dioxide (NO2), Sulfur Dioxide (SO2), Formaldehyde (HCHO), Carbon Monoxide (CO) and Methane (CH4), together with clouds and aerosol properties. This product displays the Cloud Optical Thickness (COT) around the globe. Clouds play a crucial role in the Earth's climate system and have significant effects on trace gas retrievals. The cloud optical thickness is retrieved from the O2-A band using the ROCINN algorithm. Daily observations are binned onto a regular latitude-longitude grid. This product is created in the scope of the project INPULS. It develops (a) innovative retrieval algorithms and processors for the generation of value-added products from the atmospheric Copernicus missions Sentinel-5 Precursor, Sentinel-4, and Sentinel-5, (b) cloud-based (re)processing systems, (c) improved data discovery and access technologies as well as server-side analytics for the users, and (d) data visualization services.
Das Projekt "5G im Nationalpark" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Elektra Solar GmbH durchgeführt. Das Projekt '5G im Nationalpark' befasst sich mit der Anwendung von 5G für verschiedene Einsatzszenarien in der ländlichen und zugleich sehr waldreichen Mittelgebirgsregion rund um den Nationalpark Bayerischer Wald mit touristisch geprägten Gemeinden. Das Projektkonzept sieht für die Nutzung einer 5G-Infrastruktur - bestehend aus mobilen und fliegenden 5G-Relaisstationen sowie Campusnetzen - Anwendungen in den vier Handlungsfeldern Tourismus (Mobilität und Verkehr), Forstwirtschaft, Rettungswesen und Smarte kommunale Infrastrukturen vor. Im konkreten Teilvorhaben von Elektra Solar GmbH soll eine eigens entwickelte VTOL-Drohne als Flugplattform für verschiedene Zwecke zum Einsatz kommen. Eine Anwendung ist die Erfassung und live-Übertragung von Bild- oder Thermaldaten in Echtzeit für Such- und Rettungsaktionen für den Katastrophen- und Brandschutz. Im Rahmen einer weiteren Anwendung soll die VTOL-Drohne als 5G-Relaisstation zum Aufbau eines flächendeckenden 5G-Netzes fungieren. Für Aufgaben im Bereich Forstmanagement soll die Drohne mit einer Multispektralkamera ausgerüstet werden, um Fragestellungen zum Gesundheitszustand und eventuellem Schädlingsbefall von Bäumen beantworten zu können. Im Vordergrund dieser Aufgaben steht die Integration verschiedener Sensoren (optische Kameras, IR-Wärmebildkameras, Hyperspektralsensoren, Kameragimbal) in enger Zusammenarbeit mit dem Projektpartner 3D RealityMaps sowie die Steuerung bzw. Anbindung der Sensorik an das Flugsteuerungssystem und die Datenübertragung. Weiterhin soll im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes die Flugsteuerung an die projektspezifischen Gegebenheiten angepasst und optimiert werden. Dies sieht die Entwicklung eines KI-basierten Flugreglers in Kooperation mit der TH-Deggendorf vor. Der Flugregler soll sich mit Hilfe von Deep-Learning-Verfahren an ggf. veränderte Umgebungsbedingungen anpassen und dadurch sowohl die Einsatzeffizienz als auch die Betriebssicherheit erhöhen.
The TROPOMI instrument onboard the Copernicus SENTINEL-5 Precursor satellite is a nadir-viewing, imaging spectrometer that provides global measurements of atmospheric properties and constituents on a daily basis. It is contributing to monitoring air quality and climate, providing critical information to services and decision makers. The instrument uses passive remote sensing techniques by measuring the top of atmosphere 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. The operational trace gas products generated at DLR on behave ESA are: Ozone (O3), Nitrogen Dioxide (NO2), Sulfur Dioxide (SO2), Formaldehyde (HCHO), Carbon Monoxide (CO) and Methane (CH4), together with clouds and aerosol properties. This product displays the Nitrogen Dioxide (NO2) near surface concentration for Germany and neighboring countries as derived from the POLYPHEMUS/DLR air quality model. Surface NO2 is mainly generated by anthropogenic sources, e.g. transport and industry. POLYPHEMUS/DLR is a state-of-the-art air quality model taking into consideration - meteorological conditions, - photochemistry, - anthropogenic and natural (biogenic) emissions, - TROPOMI NO2 observations for data assimilation. This Level 4 air quality product (surface NO2 at 15:00 UTC) is based on innovative algorithms, processors, data assimilation schemes and operational processing and dissemination chain developed in the framework of the INPULS project. The DLR project INPULS develops (a) innovative retrieval algorithms and processors for the generation of value-added products from the atmospheric Copernicus missions Sentinel-5 Precursor, Sentinel-4, and Sentinel-5, (b) cloud-based (re)processing systems, (c) improved data discovery and access technologies as well as server-side analytics for the users, and (d) data visualization services.
Das Projekt "Remote sensing of aerosols, clouds and trace gases using synergy of AATSR, MERIS, and SCIAMACHY onboard ENVISAT" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Accurate satellite retrieval algorithms are needed to study long-term trends in trace gas abundances related to climate change. The main aim of this project is to develop improved aerosol and cloud retrieval algorithms in order to get more accurate SCIAMACHY trace gas retrievals. The results will contribute to a better understanding of aerosol and cloud properties and their changes on a global scale. This will be achieved by utilising the synergetic data from the optical instruments onboard ENVIronmental SATellite (ENVISAT), launched by the European Space Agency (ESA) on March 1st, 2002. The data of Advanced Along-Track Scanning Radiometer (AATSR), Medium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS), and SCIAMACHY, all of which measure the same ground scene, will be used. The three instruments continue to have excellent performance and have already generated more than five years of data. Compared to just one single instrument, combined data from these optical instruments having different spatial resolutions, observation modes, spectral resolutions and spectral bands characterize aerosol, cloud, and trace gas properties to a much better degree. In this project, a new validation and testing strategy based on extended realistic simulated satellite scenes will be followed.
The "AVHRR compatible Normalized Difference Vegetation Index derived from MERIS data (MERIS_AVHRR_NDVI)" was developed in a co-operative effort of DLR (German Remote Sensing Data Centre, DFD) and Brockmann Consult GmbH (BC) in the frame of the MAPP project (MERIS Application and Regional Products Projects). For the generation of regional specific value added MERIS level-3 products, MERIS full-resolution (FR) data are processed on a regular (daily) basis using ESA standard level-1b and level-2 data as input. The regular reception of MERIS-FR data is realized at DFD ground station in Neustrelitz. The Medium Resolution Imaging MERIS on Board ESA's ENVISAT provides spectral high resolution image data in the visible-near infrared spectral region (412-900 nm) at a spatial resolution of 300 m. For more details on ENVISAT and MERIS see http://envisat.esa.int The Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) compatible vegetation index (MERIS_AVHRR_NDVI) derived from data of the MEdium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS) is regarded as a continuity index with 300 meter resolution for the well-known Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) derived from AVHRR (given in 1km spatial resolution). The NDVI is an important factor describing the biological status of canopies. This product is thus used by scientists for deriving plant and canopy parameters. Consultants use time series of the NDVI for advising farmers with best practice. For more details the reader is referred to http://wdc.dlr.de/sensors/meris/ and http://wdc.dlr.de/sensors/meris/documents/Mapp_ATBD_final_i3r0dez2001.pdf This product provides 10-days maps.
Das Projekt "UV/VIS/NIR Sensoren für GEO: Machbarkeitsuntersuchung für kompakte UV/VIS/NIR-Atmosphärenchemie-Sensoren auf geostationären Missionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Airbus DS Geo GmbH durchgeführt. 1. Vorhabenziel Das Ziel des Vorhabens ist die Untersuchung der technischen Machbarkeit für ein kompaktes optisches Instrument vom Typ Abbildende Spektrometer für zukünftige geostationäre Atmosphärenbeobachtung im UV-VIS-NIR Spektralbereich. Messungen der chemischen Zusammensetzung der Erdatmosphäre werden für die zukünftigen operationellen Europäischen Missionen wie MTG, PostEPS und GMES Sentinel 4/5 von Bedeutung sein. 2. Arbeitsplanung Der Schwerpunkt der Arbeit soll auf der Analyse jener kritischer Technologien liegen, die bereits in den Vorstudien identifiziert wurden, wie z.B. die Detektorkonzeption, die Optimierung der radiometrischen Leistungsfähigkeit der Optik, insbesondere der Gitter, die spektrale Stabilität und das radiometrische Kalibriersystem. 3. Ergebnisverwertung Die Ergebnisverwertung dient der Minderung von technischen Risiken und damit auch der Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit zur Akquisition von zukünftigen Missionen im Bereich von UV-VIS-NIR Abbildenden Spektrometern der nächsten Generation. Dabei sind maßgebliche Mittelrückflüsse der ESA an die deutsche Industrie im Rahmen der MTG Mission möglich, die dem 'Industrial Return Risiko' unterliegen, bzw. über die EU im Rahmen des GMES Sentinel Programms.