Im Rahmen des Projektes sollen durch In-Situ-Messungen ermittelte Luftqualitätsdaten der Messnetze von Bund und Ländern mit Copernicus Modelldaten unter Verwendung weltweiter Satelliten- und In-Situ Daten kombiniert werden. Hierdurch können flächendeckende Informationen, insbesondere auch für Gebiete mit geringer Stationsdichte in Deutschland gewonnen werden, aber auch Daten und Informationen für Gebiete außerhalb Deutschlands sowie Prognosen. Zudem sollen Satellitendaten für die Ermittlung von Ursachen (Quellen) von Ereignissen hoher Luftschadstoffbelastung herangezogen werden. Die Ergebnisse des Projektes dienen der besseren Information der Bevölkerung durch flächendeckende Luftqualitätskarten und -vorhersagen und Information über die Ursachen vorübergehend hoher Luftschadstoffbelastungen. Hierzu soll eine Einbindung in die UBA-Internetseiten erfolgen sowie mobile Anwendungen entwickelt werden. Quelle: Bericht
The GRDC Data Portal is for web-based selection and download of river discharge data collected by GRDC on behalf of the World Meteorological Organization (WMO). Calibrate your hydrological model, evaluate model results, or validate remote sensing data with in-situ data.
Das Projekt "HYdro-POwer-Suite (HYPOS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EOMAP GmbH & Co. KG durchgeführt. Multi-function software for hydropower data collection and monitoring: The potential of hydropower, the biggest renewable energy source globally, remains largely unexploited. Assessing operational costs and ecological impact for new opportunities, requires accurate information on key environmental variables. The EU-funded HYPOS project will address this need by providing a suite of data analysis applications integrating Earth Observation technologies and modelling for the hydropower industry. These include an online decision support tool for investment planning and monitoring, as well as a subscription portal combining satellite data over time, current measurements and detailed estimates for present and near future assessments. The project will add value at an international level, with reliable information on a wide range of water bodies and spatial scales. Sophisticated blue footprint analysis will be used for sustainable monitoring solutions. Objective: Hydropower as the world's largest source of renewable energy still has a high unused potential to be explored in times of a changing global energy policy. The economic and ecological evaluation of new hydropower developments rely on a number of environmental conditions, such as key hydrological parameters. For example, the major drivers of the reservoir storage capacity over time, reservoir life time, and also a major driver of the operations costs are directly related to the sediment regime and sediment trapping. HYPOS is catalyzing innovation with an operational service for appropriate environmental and economic investment planning and monitoring based on Earth Observation (EO) technologies and modelling for the Hydropower industry. The to developed online accessible Decision Support Tool will provide essential assets for hydro power managers, planners and decision makers in their work. The subscription portal brings together high-quality satellite based measurements for historic time periods, actual current monitoring, up-to-date modelled hydrological parameters, with nowcasting on various orderable levels of detail and available in-situ data for integrated baseline and environmental impact assessments. The service significantly contributes on a trans-national as well as a global scale, with the requirement of independent, standardized and consistent information over a wide range of different water bodies and spatial scales. Substantial Blue Footprint analysis are enabled based on sophisticated and state-of-the-art algorithms and methodology featuring sustainable long-term monitoring solutions.
Das Projekt "Ground-based remote sensing measurements of CO2 and CH4 using the moon as light source during the polar night" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Throughout the last years measurement techniques have been developed to measure total columns of atmospheric CO2 and CH4 with sufficient precision using the ground-based solar absorption remote sensing spectrometry in the near-infrared spectral region. These observations are internationally organized in the Total Column Carbon Observing Network (TCCON). These observations have been initiated for the satellite validation, because they sample the atmosphere in a similar way as satellites. However, the measurements itself have been found extremely valuable to investigate the sources and sinks of the trace gases, because the interpretation of the ground-based total column data depend to a less extent on assumptions on the vertical mixing in the atmosphere compared to surface in-situ data. We perform such observations at our site in the high Arctic on Spitsbergen (79°N). However, during the polar night from October until mid-March no observations can be performed, because the sun is below the horizon. Since the seasonal cycle of CO2 is largest in the high northern latitudes the lack of total column data for the winter period limits our understanding of the carbon budget. Within this project we plan to modify the measurement and analysis technique to measure the total columns of CO2 and CH4 in the near-infrared using the moon as light source during the polar night. This will allow us to perform observations on +-3 days around full moon, and thus, obtain data throughout the polar night for about three full moon periods. This allows measuring the complete seasonal cycle of total column measurements of CO2 and CH4 in the high Arctic, which is not known so far. Finally, the whole set of data will be compared to the existing in-situ surface data at that site and both data sets, in-situ and total column, will be compared with appropriate models.
Das Projekt "Sea Surface Topography and Mass Transport of the Antarctic Circumpolar Current (GEOTOP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Astronomische und Physikalische Geodäsie durchgeführt. GeoTop3 is the third phase of a DFG project and belongs to the DFG priority progamme 1257 Mass Transport and Mass Distribution in the Earth System . It aims at the determination of the absolute, but temporally changing ocean circulation flow field and of associated mass and heat transports. It is based on a state-ofthe-art circulation model assimilating geodetic data of the dynamic ocean topography (DOT) and oceanographic in-situ data. The ocean model is focused on the Atlantic sector of the Antarctic Circumpolar Current (ACC) and the Weddell Sea. This is one of the most dynamic ocean areas and one of the most critical regions for global climate, due to the impact of circumpolar bottom water production on global deep sea circulation. The regional model is embedded into a coarser global model to avoid systematic distortions. The expected results of this project extension are: 1. A stationary DOT with highest achievable spatial resolution from GRACE and in particular GOCE geoid models and multi-mission altimeter data with error propagation for both, geoid and sea surface. 2. The geoid models will be combined with regional Antarctic gravity data for higher resolution. ICESat data will be used to deal with seasonal sea ice concentrations. 3. A time-variable DOT, sufficiently smoothed to reduce the signal-to-noise ratio and to match the spectral and spatial resolution characteristics of the numerical model. 4. A calculation of the sensitivity of major ocean features such as strength of the Weddell Gyre on the accuracy and resolution of the geoid (and dynamical height) determination in view of the high resolution GOCE geoid model and improved geoid estimates in Weddell Sea area. 5. Model runs, in particular for the mass and heat transport in the Antarctic Circumpolar Current and the Weddell Gyre, the mean oceanographic DOT and its variability as well as their interpretation and quality assessment.
Das Projekt "Teilprojekt Seen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg, Institut für Seenforschung durchgeführt. Die Erfassung und Bewertung des Gewässerzustandes ist Aufgabe der öffentlichen Verwaltung und wird durch Einrichtungen der Länder und des Bundes wahrgenommen. Das Vorhaben hat zum Ziel, die erforderlichen technischen und wissenschaftlichen Voraussetzungen zu schaffen, um zukünftig Chlorophyll-a in Seen mit Hilfe von Satellitendaten zu überwachen (geplanter Copernicus Dienst ) und damit die bestehenden In-Situ Monitoringprogramme in Seen zu ergänzen (LUBW-Teilprojekt innerhalb des Verbundprojektes). Durch die kombinierte Nutzung von In-Situ und satellitengestützten Daten ist mit einer deutlichen Effizienzsteigerung bei der Überwachung des Gewässerzustandes und den daraus resultierenden Berichtspflichten zu rechnen. Die Umsetzung erfolgt zunächst beispielhaft für eine Reihe von Seen in Baden-Württemberg, die unter die Bestimmungen der Wasserrahmenrichtlinie fallen (Bodensee und weitere Seen größer 50 Hektar) sowie einzelne ausgewählte noch kleinere Seen. Das auf Satellitendaten gestützte Monitoring des Gewässergüteparameters Chlorophyll-a umfasst: (a) Datenbasis, welche die prozessierten Satellitendaten (Archivdaten und aktuelle Daten aus Landsat und Sentinel 2 Missionen) sowie die erforderliche Datenbankstruktur beinhaltet. Neu verfügbare Satellitendaten sollen möglichst automatisiert innerhalb weniger Tage auf Chlorophyll-a prozessiert und in der Datenbasis abgelegt werden. (b) Validation der Datenbasis erfolgt für eine Reihe von Seentypen durch den Vergleich von Satellitendaten mit In-Situ Daten, ergänzt durch eine Unsicherheitsanalyse (Bandbreite des möglichen Fehlers, Fehlerquellen und Sensitivitäten). Für die Qualitätssicherung der laufenden Prozessierung wird eine vereinfachte, aber dennoch robuste Methode entwickelt. (c) Ein Werkzeugkasten stellt dem Nutzer automatisierte und standardisierte Algorithmen für die weitere Auswertung der Chlorophyll-a-Daten zur Verfügung. Anhand von Beispielen soll der Mehrwert dieser Werkzeuge demonstriert werden.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Bereitstellung von atmosphärischen in-situ Daten an ICOS Stationen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Wetterdienst, Geschäftsbereich Forschung und Entwicklung, Abt. FEHP Meteorologisches Observatorium Hohenpeißenberg durchgeführt. Das Modul ITMS-B_I ('Beobachtungsdaten_I') fokussiert speziell auf die optimale Aufbereitung und Bereitstellung von Beobachtungsdaten entsprechend den Anforderungen des ITMS-Systems. Dieses Teilprojekt konzentriert sich auf die Bereitstellung von in-situ NOx Daten als Eingangsparameter für Modul M (Modellierung). Atmosphärische ICOS Stationen in Deutschland liefern kontinuierliche in-situ Daten für CO2, CH4, N2O, CO und diskrete Flaschenproben für 14C. In diesem Teilprojekt werden ausgewählte atmosphärische ICOS Stationen zusätzlich NOx -Messungen liefern, die als zusätzliche anthropogene Tracer dienen. Zusammen mit den ICOS Daten wird ein Multi-Tracer Datensatz für die inverse Modellierung bereitgestellt, welcher zusätzliche Quellinformationen liefert.
Das Projekt "Near real-time flood forecasting, warning and management system based on satellite radar images, hydrological and hydraulic models and in-situ data" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Flood Man will develop methods for near real-time monitoring of flood extent using spaceborne SAR and optical data combined with in-situ measurements, hydrologic al and hydraulic model data. The result will be an expert decision system for monitoring, management and forecast of floods in selected areas in Europe. The monitoring will also be used to update the hydrological/hydraulic models and thereby improving the quality of flood forecasts. The system will be based on the concept of Distributed Geographic Information network, which handles large heterogeneous interconnected spatial databases for seamless and multiscale representation of spatial data in real-time. The prototype will be validated in Rhine, Germany, Alessandria, Italy and Kemijokki Finland.
Das Projekt "Mehrskaliges Monitoring in Fließgewässern mit Fernerkundungs- und In-situ-Methoden für die Parameter Chlorophyll und Schwebstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Veranlassung Für jeden der genannten Forschungsaspekte sind großflächige, räumlich aufgelöste Untersuchungen wesentlich, um die offenen Fragestellungen zu bearbeiten. Hier setzt das Projekt MeskalMon an und versucht mithilfe der Fernerkundung: 1. Chlorophyll-a im Wasser und blaualgentypische Aufrahmungen an der Oberfläche großflächig zu erfassen und Hinweise auf räumliche Ausmaße und Verteilungen von Algen zu geben 2. großräumige Schwebstoffverteilungen zu erfassen und in Sedimentbilanzen zu integrieren 3. den Verlauf der Querdurchmischung entlang von Fließgewässern zu beschreiben und für Alarmmodelle zu parametrisieren Hierzu werden in mehreren Messkampagnen an Rhein und Mosel In-situ-Messdaten erhoben, begleitet durch fernerkundliche Messungen mit einer Multi- bzw. Hyperspektralkamera, einer Drohne sowie verfügbaren Satellitenaufnahmen. Ergänzt werden diese Messkampagnen durch Zeitreihenanalysen an Dauermessstellen in Kombination mit archivierten Satellitenaufnahmen. Ziele - Erhöhung des Nutzens von Fernerkundungsdaten zur flächenhaften Erfassung der in Fließgewässern stark interferierenden Parameter Chlorophyll-a von Algen und Schwebstoffen bzw. Trübung - valide Aussagen zur Repräsentativität von Punktmessungen (In-situ-Messungen) für Chlorophyll-a und Schwebstoffgehalt in größeren Fließgewässern - Erstellung eines kombinierten Werkzeugsets mit möglichst automatisierten Auswerteroutinen; hierdurch Ausweitung der Anwendbarkeit auf weitere Flussgebiete (Untersuchungsgebiete Projekt: Mosel und Rhein) Seit 2017 treten Blaualgenblüten in der Mosel auf, welche für Menschen und Ökosysteme schädlich sein können. Die Ursachen sowie Quellen dieser Blüten werden diskutiert. Schwebstoffe sind für das qualitative und quantitative Sedimentmanagement bedeutend, nachhaltige Strategien zum Umgang erfordern die Kenntnis der Sedimentquellen und -senken. Flächige Fernerkundungsdaten bieten hier Potenzial, um in Kombination mit In-situ-Daten einen wesentlichen Informationsbeitrag zu liefern. Kombination von mehrskaliger Fernerkundung (Kamera, Drohne, Satellit) und In-situ-Messungen, um die interferierenden Parameter Chlorophyll-a und Schwebstoffe/Trübung flächenhaft abzuleiten
Das Projekt "Teilprojekt E01: Früherkennung von Wassermassen- und Transportanomalien im Nordmeer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Meereskunde (IfM) durchgeführt. Schwerpunkt des Teilprojektes ist die Wechselwirkung des Europäischen Nordmeers mit dem Nordatlantik. Das Teilprojekt befasst sich mit der Früherkennung von dichte- und windgetriebenen Transportanomalien aus Fernerkundungsdaten über dem Europäischen Nordmeer. Die Änderungen von Wassermassen im Europäischen Nordmeer und deren Austausch mit dem Europäischen Nordmeer und dem sub-polaren Atlantik werden auf Zeitskalen von einigen Monaten bis hin zu Jahren untersucht mit dem Ziel, die Sichtbarkeit dieser Prozesse in Oberflächeneigenschaften zu bestimmen. Die Arbeiten beruhen auf der Auswertung von Satellitendaten und benutzen darüber hinaus Datenassimilation als Methodik der Synthese von Fernerkundungs- und In-Situ-Daten. Die dynamische Auswirkung beobachteter Oberflächen-Anomalien werden hierbei im Zusammenhang mit prozess-orientierten numerischen Modellarbeiten untersucht. Darüber hinaus wird die Rolle der Schelfbereiche und des Bereiches südlich von Island beim Export von Wassermassen über den Grönland-Island-Schottland (GIS) Rücken mit ermittelt. Die Arbeiten in diesem Teilprojekt sind anzusiedeln zwischen rein diagnostischen Studien und Vorhersagen. Im Detail konzentrieren sich die Arbeiten des Teilprojektes auf drei Bereiche: a. Fernerkundung, b. Prozess-Modellierung, c. Synthese durch Datenassimilation.