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SubSurfaceGeoRobo: A Comprehensive Underground Dataset for SLAM-based Geomonitoring with Sensor Calibration

With the introduction of mobile mapping technologies, geomonitoring has become increasingly efficient and automated. The integration of Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) and robotics has effectively addressed the challenges posed by many mapping or monitoring technologies, such as GNSS and unmanned aerial vehicles, which fail to work in underground environments. However, the complexity of underground environments, the high cost of research in this area, and the limited availability of experimental sites have hindered the progress of relevant research in the field of SLAM-based underground geomonitoring. In response, we present SubSurfaceGeoRobo, a dataset specifically focused on underground environments with unique characteristics of subsurface settings, such as extremely narrow passages, high humidity, standing water, reflective surfaces, uneven illumination, dusty conditions, complex geometry, and texture less areas. This aims to provide researchers with a free platform to develop, test, and train their methods, ultimately promoting the advancement of SLAM, navigation, and SLAM-based geomonitoring in underground environments. SubSurfaceGeoRobo was collected in September 2024 in the Freiberg silver mine in Germany using an unmanned ground vehicle equipped with a multi-sensor system, including radars, 3D LiDAR, depth and RGB cameras, IMU, and 2D laser scanners. Data from all sensors are stored as bag files, allowing researchers to replay the collected data and export it into the desired format according to their needs. To ensure the accuracy and usability of the dataset, as well as the effective fusion of sensors, all sensors have been jointly calibrated. The calibration methods and results are included as part of this dataset. Finally, a 3D point cloud ground truth with an accuracy of less than 2 mm, captured using a RIEGL scanner, is provided as a reference standard.

MELWA - Methanmessungen mit Lidar über Wasser

Das Projekt "MELWA - Methanmessungen mit Lidar über Wasser" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ludwig-Maximilians-Universität München, Meteorologisches Institut, Lehrstuhl für Physik der Atmosphäre.

ACTRIS-D National Facilities, Phase 1, Teilprojekt 10 (DWD-NF): Implementierung der National Facilities des DWD

Das Projekt "ACTRIS-D National Facilities, Phase 1, Teilprojekt 10 (DWD-NF): Implementierung der National Facilities des DWD" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutscher Wetterdienst, Geschäftsbereich Forschung und Entwicklung, Abt. FEHP Meteorologisches Observatorium Hohenpeißenberg.

ACTRIS-D National Facilities, Phase 1, Teilprojekt 4 (AWI-NF): Aufbau eines scannenden Raman-Lidars in Ny-Alesund, Spitzbergen

Das Projekt "ACTRIS-D National Facilities, Phase 1, Teilprojekt 4 (AWI-NF): Aufbau eines scannenden Raman-Lidars in Ny-Alesund, Spitzbergen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung - Institut AWI - Forschungsstelle Potsdam.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), NAWDEX - North Atlantic Waveguide and Downstream Impact Experiment

Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), NAWDEX - North Atlantic Waveguide and Downstream Impact Experiment" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ludwig-Maximilians-Universität München, Meteorologisches Institut.The North Atlantic Waveguide and Downstream Impact Experiment (NAWDEX) aims to provide the foundation for future improvements in the prediction of high impact weather events over Europe. The concept for the field experiment emerged from the WMO THORPEX program and contributes to the World Weather Research Program WWRP in general and to the High Impact Weather (HIWeather) project in particular. An international consortium from the US, UK, France, Switzerland and Germany has applied for funding of a multi-aircraft campaign supported by enhanced surface observations, over the North Atlantic and European region. The importance of accurate weather predictions to society is increasing due to increasing vulnerability to high impact weather events, and increasing economic impacts of weather, for example in renewable energy. At the same time numerical weather prediction has undergone a revolution in recent years, with the widespread use of ensemble predictions that attempt to represent forecast uncertainty. This represents a new scientific challenge because error growth and uncertainty are largest in regions influenced by latent heat release or other diabatic processes. These regions are characterized by small-scale structures that are poorly represented by the operational observing system, but are accessible to modern airborne remote-sensing instruments. HALO will play a central role in NAWDEX due to the unique capabilities provided by its long range and advanced instrumentation. With coordinated flights over a period of days, it will be possible to sample the moist inflow of subtropical air into a cyclone, the ascent and outflow of the warm conveyor belt, and the dynamic and thermodynamic properties of the downstream ridge. NAWDEX will use the proven instrument payload from the NARVAL campaign which combines water vapor lidar and cloud radar, supplemented by dropsondes, to allow these regions to be measured with unprecedented detail and precision. HALO operations will be supported by the DLR Falcon aircraft that will be instrumented with wind lidar systems, providing synergetic measurements of dynamical structures. These measurements will allow the first closely targeted evaluation of the quality of the operational observing and analysis systems in these crucial regions for forecast error growth. They will provide detailed knowledge of the physical processes acting in these regions and especially of the mechanisms responsible for rapid error growth in mid-latitude weather systems. This will provide the foundation for a better representation of uncertainty in numerical weather predictions systems, and better (probabilistic) forecasts.

ACTRIS-D Central Facilities, Teilprojekt 7 (DWD-CF): Aufbau der zentralen ACTRIS Kalibriereinrichtung für Aerosole und reaktive Gase des DWD

Das Projekt "ACTRIS-D Central Facilities, Teilprojekt 7 (DWD-CF): Aufbau der zentralen ACTRIS Kalibriereinrichtung für Aerosole und reaktive Gase des DWD" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutscher Wetterdienst, Geschäftsbereich Forschung und Entwicklung, Abt. FEHP Meteorologisches Observatorium Hohenpeißenberg.

Strömung um einen steilen Berg: Testen von Hypothesen durch eine Kombination von numerischen Simulationen und Beobachtungen

Das Projekt "Strömung um einen steilen Berg: Testen von Hypothesen durch eine Kombination von numerischen Simulationen und Beobachtungen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft.Die Strömung im Lee eines steilen Berges ist durch hoch-komplexe Wirbelstrukturen charakterisiert. Vorherige Forschungsarbeiten mit idealisierten numerischen Simulationen haben gezeigt, dass die Form dieser Leewirbel empfindlich von der vertikalen Scherung der Umgebungsströmung abhängt; andererseits spielt die Stärke des Umgebungswindes eine untergeordnete Rolle. Hier wird vorgeschlagen, diese Hypothesen durch eine Kombination von numerischen Simulationen und Beobachtungen zu testen. Eine einmonatige Messkampagne wird erstmals das Windfeld in der Umgebung des Matterhorns erkunden, wobei moderne Wind-LiDAR Technologie zum Einsatz kommen soll, in Kombination mit Radiosonden und einem kleinen unbemannten meteorologischen Flugzeug. Außerdem sollen umfangreiche Grobstruktursimulationen der Strömung um einen steilen Berg durchgeführt und ausgewertet werden. Die Verwendung von realistischer Matterhorn-Orographie erlaubt es, optimale Mess-Strategien für die Kampagne zu entwickeln und später die Messungen in den Kontext des bisher Gewussten zu stellen. Außerdem werden die Simulationen dazu benutzt, um die transienten Merkmale des Windfelds im Lee des Berges zu studieren, und zwar sowohl mit idealisierter als auch mit realistischer Orographie. Eine wichtige Bedeutung nimmt dabei die Visualisierung der Leewirbel ein, welche dabei hilft, die anfangs genannten Hypothesen zu testen.

Messung von Temperaturprofilen im Hoehenbereich von 80-100 km mittels bodengebundenem Na-Lidar

Das Projekt "Messung von Temperaturprofilen im Hoehenbereich von 80-100 km mittels bodengebundenem Na-Lidar" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bonn, Physikalisches Institut.

Gemeinsame nationale Initiative zur Validierung von EarthCARE, Teilvorhaben DWD

Das Projekt "Gemeinsame nationale Initiative zur Validierung von EarthCARE, Teilvorhaben DWD" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutscher Wetterdienst (DWD) - Niederlassung Tauche OT Lindenberg.

Simulation der Schadstoffausbreitung in der Atmosphaere ueber See und im kuestennahen Bereich

Das Projekt "Simulation der Schadstoffausbreitung in der Atmosphaere ueber See und im kuestennahen Bereich" wird/wurde ausgeführt durch: GKSS-Forschungszentrum Geesthacht, Institut für Physik.Numerische Modelle zur Simulation der Schadstoffausbreitung in der Atmosphaere sind wesentliche Hilfsmittel fuer Immissionsprognosen, Stoerfallanalysen und die Interpretation der Messergebnisse von Luftgueteueberwachungssystemen. Die Modelle beduerfen wegen der Komplexitaet der atmosphaerischen Vorgaenge jedoch einer umfassenden experimentellen Verifikation in ihrem Anwendungsgebiet. Das Vorhaben beinhaltet zum einen die Verifikation und Weiterentwicklung der Simulationsmodelle ATMOS (1) und MODIS (2) mit Hilfe der Messergebnisse der Lidar-Fernmessstationen auf der Georgswerder Hoehe in Hamburg (Vorhaben UFOKAT'79: LU 31-056/DB-Nr:00009829) bzw. auf dem MS TABASIS (Verbrennung chlorierter Kohlenwasserstoffe auf See; Vorhaben UFOKAT'79: AB 52-007/DB-NR: 00009827). Zum anderen dienen die Modelle zur Interpretation und Verallgemeinerung der Feldmessdaten dieser Stationen. Die fuer die Modelle erforderlichen meteorologischen Eingangsdaten werden begleitenden meteorologischen Messungen entnommen bzw. mit Hilfe eines meteorologischen Grenzschichtmodells gewonnen. Ergaenzend werden Labormessungen zur Bestimmung von Washout-Koeffizienten durchgefuehrt.

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