Klassifikation von Baumartengruppen auf Bestandesebene, basierend auf Sentinel2 - Satellitenaufnahmen Die Klassifikation in die 9 in NRW am häufigsten bzw. bestandesbildend auftretenden Baumartengruppen berücksichtigt folgende Klassen: Eichen (Ei), Buchen (Bu), Buntlaubhölzer (hALH), Weichlaubhölzer (wALN), Pappeln, Kiefern, Lärchen, Fichten und Douglasien (siehe Legende). Die Klassifikation erfolgte durch ein Verfahren künstlicher Intelligenz (rekurrentes neuronales Netzwerk), das anhand von Forsteinrichtungsdaten aus den Waldflächen des landeseigenen Forstbetriebes in NRW trainiert wurde. Das Verfahren wurde im Auftrag des Ministeriums für Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes NRW (MLV NRW) entwickelt. Zur Erkennung der Baumarten anhand ihrer Phänologie und zur Gewährleistung möglichst wolkenfreier Verhältnisse wurden Zeitreihen von Satellitenaufnahmen aus den Vegetationsperioden zweier Jahre zwischen dem 03.03.2022 und dem 11.07.2023 ausgewertet. Es wurden dafür insgesamt 516 einzelne Szenen ausgewählt und landesweit zu einem wolkenfreien multitemporalen Mosaik zusammengesetzt (https://www.d-copernicus.de/daten/satelliten/satelliten-details/news/sentinel-2/ ). Bedingt durch die räumliche Auflösung der Sentinel2 - Satellitenaufnahmen von ca. 10 m eignet sich diese Kartenebene für eine Betrachtung auf einer Maßstabsebene von bis zu ca. 1:10.000, nicht größer! Die Darstellung berücksichtigt ausschließlich Baumarten in der Hauptschicht und ist nicht vergleichbar mit einer Forsteinrichtungs- oder Forstbetriebskarte. Mischungen von Baumarten sind durch wechselnde Farben auch innerhalb eines Bestandes gekennzeichnet. Die Angaben zu den Blößen basieren insbesondere auf der Aggregierten Kalamitätskarte im Nadelwald (Stand: Sep 2023). Validierung Die Nutzergenauigkeit ist das entscheidende Merkmal für die Zuverlässigkeit der Karteninformation in der fernerkundungsbasierten Baumartenkarte. Die Nutzergenauigkeit beschreibt eine repräsentative Schätzung für die Wahrscheinlichkeit, dass die in der Baumartenkarte dargestellte Karteninformation (Baumartengruppe) an einem Ort mit der Hauptschicht eines dortigen Bestandes übereinstimmt. Die Nutzergenauigkeit ist für jede ausgewiesene thematische Klasse (Baumartengruppe) unterschiedlich und bestimmt sich aus dem Anteil der oben beschriebenen Referenzdaten aus der Forsteinrichtung mit der entsprechenden Baumartengruppe in der Hauptschicht, im Verhältnis zu allen Referenzpunkten in der Validierungsstichprobe, die durch das neuronale Netz in die entsprechende Baumartengruppe klassifiziert wurden. Die Genauigkeiten unterscheiden sich also zwischen den einzelnen Baumarten in Abhängigkeit von der Häufigkeit, mit der die Baumarten in der Forsteinrichtung vertreten sind. Häufig auftretende Baumarten sind für eine künstliche Intelligenz leichter, seltener auftretende Baumarten (z.B. Pappeln, Douglasien) vergleichsweise schwerer zu erkennen. Die Herstellergenauigkeit dient zur Beurteilung der Klassifikationsgüte ausgehend vom Anteil der Referenzdaten in der Validierungsstichprobe mit der entsprechenden Baumartengruppe, die durch das neuronale Netz korrekt dieser Baumartengruppe zugeordnet wurden. Das F-Maß als allgemeines klassenspezifisches Gütemaß wird durch das harmonische Mittel (Durchschnitt) aus Nutzer- und Herstellergenauigkeit gebildet. Die Gesamtgenauigkeit gibt unabhängig von der Klassenzugehörigkeit den Anteil der Referenzpunkte in der Validierungsstichprobe an, der durch das neuronale Netz korrekt klassifiziert wurde. Ein gängiges und weithin anerkanntes Gütemaß ist Cohen’s κ-Koeffizient, der die Übereinstimmung zwischen den Klassenangaben in den Referenzdaten und den Klassifikationen des neuronalen Netzes auf Basis der Validierungsstichprobe beschreibt. In der praktischen Anwendung liegt der Wertebereich des Koeffizienten zwischen 0 und 1, wobei ein Wert von 1 eine völlige Übereinstimmung der Ergebnisse bedeutet, ein Wert von 0 hingegen eine rein zufällige Übereinstimmung ohne erkennbaren Mehrwert einer Entscheidung des neuronalen Netzes. Nutzergenauigkeit (%) Eiche Buche hALH wALN Pappel Kiefer Lärche Fichte Douglasie 93,8 94,7 91,2 89,2 88,8 97,7 95,9 97,1 88,4 Herstellergenauigkeit (%) 91,0 96,0 91,4 92,7 79,0 97,5 90,7 98,0 76,4 F-Maß (%) 92,3 95,4 91,3 90,9 83,6 97,6 93,2 97,6 82,0 Gesamtgenauigkeit: 95,0 % Cohen’s κ-Koeffizient: 0,938 Tabelle 1: Genauigkeitsangaben aus der statistisch unabhängigen Validierung. Die angegebenen Genauigkeiten wurden aus einer statistisch unabhängigen Validierung anhand der Forsteinrichtungsdaten aus den Staatswäldern bestimmt. Dazu wurde das Klassifikationsergebnis in über 15.000 landesweit zufällig ausgewählten Waldbeständen mit der dort ausgewiesenen einheitlichen Baumart in der Hauptschicht verglichen. Dieser Prozess wurde dreimal an jeweils unterschiedlichen Bildelementen wiederholt. Die angegebenen Prozentwerte geben die relative Häufigkeit (statistische Wahrscheinlichkeit) an, mit der das Klassifikationsergebnis und die in der Hauptschicht ausgewiesene Baumart übereinstimmen. Als Voraussetzung für eine unabhängige Validierung gibt es keine Überschneidung zwischen Trainings- und Validierungsdaten (statistische Unabhängigkeit).
Einstufung der Gewässertypen im Landkreis Diepholz gemäß Wasserrahmenrichtlinie
Die Informationsplattform Undine stellt insbesondere für Hoch- und Niedrigwasser den aktuellen Zustand (Wasserführung & Wasserbeschaffenheit) im Einzugsgebiet überregional dar. Die Bewertung aktueller Ereignisse wird durch den Vergleich mit historischen Daten erleichtert. Zu vergangenen Hoch- und Niedrigwasserereignissen gibt es kompakte Beschreibungen (Steckbriefe) unter besonderer Berücksichtigung der Auswirkungen auf die Wasserbeschaffenheit. Die Informationen stehen für den deutschen Anteil der Einzugsgebiete von Rhein, Weser, Elbe, Oder und Donau online zur Verfügung.
Das Projekt "Verfahren zur Verwertung von Aschen und Schlacken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik e.V. (UMSICHT) durchgeführt. Recherche zu rechtlichen Rahmenbedingungen, Aufkommen und aktuellen Verwertungsstrategien von Kesselaschen, Filterstaeuben und Schlacken; Konzipierung neuer Verwertungstechniken und experimentelle Ueberpruefung ihrer Realisierbarkeit: - Aufbereitung von Aschen mit hohem Kohlenstoffgehalt fuer die 'klassischen' Verwertungswege in der Baustoffindustrie, - Herstellung neuer Werkstoffe aus Aschen und nicht hydraulischen Bindemitteln; Erstellung eines Handbuchs.
Das Projekt "Sichere Senke oder versteckte Gefahr? - Berücksichtigung nicht-extrahierbarer Rückstände (NER) in der PBT-Bewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. a) Viele Stoffe bilden in Boden- und Sedimentabbautests nicht-extrahierbare Rückstände (NER). Da keine Aussage über die Zusammensetzung der NER hinsichtlich des Stoffes und seiner Abbauprodukte getroffen werden kann, werden NER bei der Berechnung der Abbauhalbwertszeit (DegT50) nicht berücksichtigt, die Grundlage für die Persistenzbewertung von Stoffen ist. Eine mögliche Unterschätzung der Persistenz von Stoffen mit hoher NER-Bildung ist die Folge. Auf Grundlage eines abgeschlossenen Gutachtens (FKZ 360010070) und diverser Literatur (Kästner et al. 2014; Poßberg et al. 2016) können NER in regulatorisch bedenklich oder unbedenklich klassifiziert werden. Diese Unterteilung findet bei der Bewertung der Persistenz von Stoffen jedoch noch keine Berücksichtigung, da standardisierte Methoden zur Klassifizierung der NER-Typen fehlen. Ein zurzeit laufendes Vorhaben (FKZ 371363413/1) soll diese Lücke füllen. Auf diese Weise kann bewertet werden, ob von den NER eines Stoffes eine Gefahr für die Umwelt ausgeht oder ob es sich um eine 'Sichere Senke' handelt. Auf Basis der standardisierten Klassifikationsmethode aus dem derzeit laufenden Vorhaben (FKZ 371363413/1), ergänzender NER-Analytik ausgewählter Stoffe sowie einer Literaturrecherche soll in diesem Vorhaben ein Vorschlag erarbeitet werden, wie NER bei der Ermittlung der Abbauhalbwertszeit und somit in der Persistenzbewertung berücksichtigt werden können. Auf Grundlage dieses Vorschlags soll anschließend ein Abstimmungsprozess mit den EU-Mitgliedsstaaten und der Industrie erfolgen. b) In diesem Anschlussvorhaben soll anhand von Literatur- und experimenteller Daten ein Konzept für die Anwendung in der regulatorischen Stoffbewertung entwickelt werden, das die NER-Bildung von Stoffen im Boden und Sediment bei der Bewertung der Persistenz hinreichend berücksichtigt. In einem internationalen Workshop soll das Konzept abgestimmt und verabschiedet werden.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Entwicklung und Validierung eines Laborsch" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Technologiezentrum Wasser (TZW) durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung und Validierung von schnellen und kostenguenstigen Methoden zur Bewertung von organischen Einzelstoffen hinsichtlich ihrer Entfernbarkeit bei der Trinkwasseraufbereitung mittels Aktivkohle. Im Teilprojekt 1 soll ein experimenteller Schnelltest entwickelt werden, der innerhalb weniger Tage (idealerweise innerhalb von 24 h) eine Einordnung von Einzelstoffen in eine zu erstellende Klassifizierung der Adsorbierbarkeit zulaesst. Bei Test soll so konzipiert werden, dass er schnell und einfach durchzufuehren ist. Die Abhaengigkeit der Versuchsergebnisse von allen wichtigen Einflussparametern muss untersucht werden, um eine robuste und zuverlaessige Methode zu erhalten. Die entwickelten Methoden sollen sowohl zur Bewertung eines Einzelstoffs aus Sicht der Wasserversorgung als auch zur Beurteilung der Wirksamkeit einer Aktivkohlefiltration bei der Aufbereitung genutzt werden. Die entwickelten und validierten Methoden sollen nach Projektende Wasserversorgungsunternehmen und Behoerden zugaenglich gemacht werden. Die im Projektverlauf gesammelten und aufbereiteten Isothermendaten sollen in Form einer Datenbank potenziellen Nutzern zur Verfuegung gestellt werden.
Das Projekt "Klassifizierung gemaess Rechtsvorschriften von im Referat Chemie neu angelegten Artikeln fuer das Virchow-Klinikum" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Forschungs- und Klinikmanagement durchgeführt. 6.000 Artikel der Warengruppe Labordiagnostika/Chemikalien werden fuer die Einkaufsabteilung des Virchow-Klinikums anhand ihrer Zusammensetzung gemaess Rechtsvorschriften (Gefahrstoff-Verordnung, Gefahrgutverordnung Strasse, Katalog wassergefaehrdender Stoffe, Verordnung brennbarer Fluessigkeiten, MAK-Liste und weiteren) klassifiziert (ein frueheres Projekt klassifiziert die 2.000 gefaehrlichsten und haeufigsten Artikel dieser Warengruppe) und in der zentralen Materialwirtschaft zur Verfuegung gestellt.
Das Projekt "Erarbeitung von Kriterien zur Ableitung von Qualitaetszielen fuer Sedimente und Schwebstoffe - TV 1: Literaturstudie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich 1-03 Umweltschutztechnik durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens sollen fuer das Schutzgut 'Aquatische Lebensgemeinschaften' Kriterien entwickelt werden, die eine Ableitung von Qualitaetszielen fuer Sedimente bzw. Schwebstoffe ermoeglichen. Die zu erarbeitenden Kriterien sollen Klassifizierungsansaetze zur Beschreibung der Sedimentqualitaet (fuer die schwebstoffbuertigen Sedimente) sowohl summarisch als auch hinsichtlich der akkumulierten Einzelverbindungen beinhalten. Das Forschungsvorhaben wird eingehen in die laufenden Arbeiten der IKSR, der IKSE und des B/L-Arbeitskreises 'Gefaehrliche Stoffe - Qualitaetsziele fuer oberirdische Gewaesser'.
Das Projekt "Geomorphologische, wasserchemische und biologische Analysen an Soellen und Erfolgskontrolle von Massnahmen des Vertragsnaturschutzes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gewässer- und Deichverband Oderbruch durchgeführt. Klassifizierung der Soelle und methodische Grundlagen dazu. Als Endergebnis laesst sich feststellen, dass der Anteil echter Soelle im Gegensatz zu Pseudosoellen sehr gering ist. Die Alterung bzw. Erosion in den Soellen verlangt Massnahmen des Vertragsnaturschutzes.
Das Projekt "Waldkartierung mit Satellitenbilddaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum durchgeführt. Die Waldkartierung mit Satellitenbilddaten ist Teil des Forschungsprogramms 'Untersuchung und Kartierung von Waldschaeden mit Methoden der Fernerkundung', welches die DFVLR zusammen mit Partnern verschiedener Universitaetsinstitute und auch der Industrie durchfuehrt. Die Zielsetzung des Gesamtprojektes ist die Auswertung multispektraler digitaler Daten vom Flugzeug und vom Satelliten zur Untersuchung von Waldschaeden (siehe Vorhaben 22430). - In diesem Projektteil wird eine auf Grossflaechigkeit angelegte Waldkartierung durchgefuehrt. Sie soll grosse Teile Bayerns im Massstab 1 : 200 000 abdecken, Hilfestellungen zu Fragen der grossraeumigen Waldinventur leisten und Grundlage zu einer moeglichen Waldschadenserfassung sein. Verwendet werden Daten des Landsat Thematic Mappes, zum Vergleich auch SPOT-Daten. Die Waldkartierung umfasst die Hauptklassen Laubwald, Nadelwald und Laub-Nadel-Mischwald sowie die Trennung von Fichte und Kiefer. Darueber hinaus wird der Einfluss verschiedener Bestandsparameter wie baumartenverteilung, Altersklassen, Mischungsformen, Kronenschluss sowie evtl Schaeden durch Schneebruch/Windwurf auf die spektralen Signaturen und die Moeglichkeiten der Differenzierung nach diesen Bestandsmerkmalen untersucht. Fertiggestellt wurden die drei Kartenblaetter TUEK 200 Augsburg, Nuernberg, Regensburg.