Das Projekt "Flurex 82" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Oldenburg, Fachbereich 8 Physik, Arbeitsgruppe Akustik durchgeführt. Zur Fernmessung von Phytoplankton im Meer wurde in den vergangenen Jahren ein Verfahren entwickelt, das als Signal die durch Sonnenlicht angeregte Fluoreszenz des Chlorophylls nutzt. Simultane Messungen vom Flugzeug und Schiff haben gezeigt, dass dieses Verfahren eine Reihe von erheblichen Vorteilen gegenueber der bisher verwendeten Bestimmung der Wasserfarbe im blau-gruenen Spektralbereich besitzt. Im Rahmen eines deutsch-kanadischen Kooperationsvertrages soll untersucht werden, unter welchen Bedingungen dieses Verfahren auch vom Satelliten aus einsetzbar ist. Ziel des Experiments Flurex 82 ist es, die Schwankungsbreite der konzentrationsbezogenen Fluoreszenz als Funktion des Zustandes verschiedener Phytoplanktonpopulationen und Umweltbedingungen zu untersuchen. Beteiligte Institutionen: Inst. of Ocean Sciences Sidnex, B.C. Canada, DFVLR Oberpfaffenhofen Institut fuer Meereskunde, Kiel, Institut fuer Angewandte Physik Kiel, GKSS Geesthacht.
Das Projekt "Esr-1 - Nutzertagung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH durchgeführt. Auf einer Esr-1 Sitzung bei der DFVLR, Oberpfaffenhofen, am 18.02.1982 wurde vereinbart, eine Tagung abzuhalten, auf der allen potentiellen Nutzern der Europaeische Erderkundungssatellit Ers-1 mit seinen Bahndaten und Instrumenten sowie den wissenschaftlichen und anwendungsorientierten Nutzungsmoeglichkeiten vorgestellt werden soll. Weiterhin sollen die Anforderungen an das Bodensegment definiert werden, damit dem GSOC (DFVLR) moeglichst genaue Daten fuer die Planung zur Verfuegung stehen. Das GKSS-Forschungszentrum und das Max-Planck-Institut fuer Meteorologie Hamburg haben die Organisation dieser Tagung uebernommen. Es werden etwa 50 Teilnehmer erwartet. Am ersten Tag sollen in Kurzvortraegen der Satellit sowie die wissenschaftlichen und anwendungsorientierten Nutzungsmoeglichkeiten vorgestellt werden. Fuer den 2. Tag sind Arbeitsgruppensitzungen vorgesehen, deren Ergebnisse am Nachmittag zusammengefasst werden sollen.
Das Projekt "MiKlip FLAGSHIP: Rückführung Gebietslimitierter Modelle zu globaler Skala für dekadische Hindcastläufe und Vorhersagen - Modul C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Institut für Physik der Atmosphäre durchgeführt. Es soll die Frage beantwortet werden, ob eine globale Vorhersage dadurch verbessert werden kann, dass ein Teilgebiet detaillierter aufgelöst wird. Hierzu wird ein Modellsystem, in dem das regionale Chemie-Klima-Modell COSMO/MESSy 2-Wege in das globale Chemie-Klima-Model ECHAM/MESSy genested wird, entwickelt und angewendet. Fokus dieser Studie ist West Afrika bzw. der West Afrikanische Monsun, da er als ein Multi-Skalen Phänomen bekannt ist, denn er wird selbst durch lokale (z.B. Vegetation) und globale (z.B. großräumige Oszillationen wie ENSO) Prozesse beeinflusst, aber er hat auch Auswirkungen auf der synoptische Skala, z.B. auf die Entstehung tropischer Zyklonen. Zunächst muss die 2-Wege-Kopplung zwischen den Modellen ECHAM/MESSy und COSMO/MESSy und zwischen zwei COSMO/MESSy Instanzen entwickelt werden. Hierbei bildet die Bereitstellung geeigneter Transformationsverfahren für die Daten des feineren Gitters auf das gröbere Gitter die größte Herausforderung. Diese wird in Zusammenarbeit mit Dr. P. Jöckel vom IPA, DLR, Oberpfaffenhofen, angegangen werden. Mit Hilfe dieses Modellsystems werden dann für ausgesuchte Fälle (Hurrikan-Entwicklung ja/nein), die Auswirkungen der Verwendung eines 2-Wege-gekoppelten Systems auf die globale Vorhersage betrachtet. Dieses soll in verschiedenen Stufen geschehen: ein- oder zweifach geschachtelte 2-wege gekoppelte Regionalmodellinstanzen, Berücksichtigung von Aerosolen und Gasphasenchemie etc.
Das Projekt "Bau eines Einlass-Systems fuer das Laserabsorptionsspektrometer TDLAS auf einem Forschungsflugzeug" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Physikalisches Institut durchgeführt. Das Vorhaben dient zur Spurengasmessung in der unteren Stratosphaere mittels eines Laser-Absorptionsspektrometers auf der Basis eines IR-Diodenlasers (Engl.: TDLAS: Tunable Diode Laser Absorption Spectrometer). Das Instrument wird auf dem Forschungsflugzeug Falcon der DLR eingesetzt und soll dort die dynamischen Tracer N2O und CH4, sowie wahlweise die Reservoirgase HCl und HNO3 in der unteren Stratosphaere mit hoher zeitlicher Aufloesung (ca 1 Sekunde) messen. Im Rahmen der POLSTAR Kampagne (Polar Stratospheric Aerosol Experiment) fanden im Januar 1997 und 1998 ueber 40 Messfluege in hohen Breiten statt. Ziel dieser Messungen ist die Untersuchung der Auswirkung von Partikelsedimentation und vertikaler Umverteilung von Spurenstoffen auf die arktische Stratosphaere. Der vorliegende Antrag beinhaltet den Bau des Einlasssystems fuer das TDLAS-Instrument, sowie die gemeinsame Teilnahme an den Messkampagnen und die nachfolgende Auswertung zusammen mit dem Max-Planck-Institut fuer Chemie in Mainz. Das Spektrometer und die dazugehoerige Optik wird beim Max-Planck-Institut fuer Chemie in Mainz gebaut.
Das Projekt "Bestimmung der Bodenfeuchte fuer den Agrarmeteorologischen Beratungsdienst mittels ERS-1-Daten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Forschungszentrum Berlin-Adlershof durchgeführt. Auf der Grundlage l8monatiger Bodenmessungen im Thueringer Becken und in der Ackerebene von Sachsen-Anhalt wurden Beziehungen zwischen dem Rueckstreukoeffizienten des SAR auf dem ERS-1 und dem Wassergehalt der obersten Bodenschicht (0-10 cm Tiefe) untersucht. Die Untersuchungen wurden auf unbewachsenen, geeggten Ackerflaechen durchgefuehrt, um den Einfluss der Vegetation und unterschiedlicher Rauhigkeit auszuschliessen. Fuer die Tagueberfluege ergab sich ein mit 99 Prozent gesicherter Zusammenhang zwischen Rueckstreusignal und Bodenfeuchte. Die abgeleiteten Gleichungen erlauben die Bestimmung der mittleren Bodenfeuchte von Feldschlaegen mit einer Genauigkeit von 3 Volumenprozent. Fuer die Nachtueberfluege konnte wegen der Beeinflussung durch Taubildung eine solche signifikante Beziehung nicht abgeleitet werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Entwicklung und Bau eines Mehrfrequenzradiometers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Hochfrequenztechnik durchgeführt. Seit 1986 werden im Auftrag des Bundesministers fuer Verkehr Flugeinsaetze mit einem multispektralen Fernerkundungssystem zur Entdeckung und Sondierung oelverschmutzter Wasseroberflaechen im Bereich der deutschen Kuestenregionen durchgefuehrt. Aufgrund der staendig steigenden Anforderungen hat sich jedoch relativ frueh der Bedarf an einem System der zweiten Generation abgezeichnet. In diesem Zusammenhang werden ua 2 neue Sensoren, ein Laserfluorosensor und ein Mehrfrequenz- (Mikrowellen-) Radiometer entwickelt. Die Projekte werden ueber die Projekttraegerschaft 'Umweltschutztechnik' in der DLR abgewickelt. Das Radiometer soll im vorgesehenen Anwendungsbereich auch bei unguenstigen Witterungsbedingungen die Aufgabe der Dicken- bzw Volumensondierung uebernehmen, nach der Detektion der Verschmutzung auf der Wasseroberflaeche mit einem herkoemmlichen Radarsensor. Aufgrund der Erfahrungen, die die DLR im Rahmen von 3 Messkampagnen der EG gewonnen hat, ist das Geraet als Dreikanalsystem konzipiert (18,7 GHz, 36,5 GHz und 89 GHz), um Schichtdecken von 50 Mikrometer bis 2,5 mm eindeutig nachweisen zu koennen. In einer sehr kompakten Bauweise wird eine frequenzsimultane, zweidimensionale Abbildung der Seeoberflaeche in einem 476 m breiten Streifen (bei ca 300 m Flughoehe) realisiert. Die Abtastung geschieht mit Hilfe von 2 Antennenreflektoren in einem rotierenden Zylinder, an die jeweils eine vollstaendige Empfaengerbaugruppe fuer die angegebenen Frequenzen angekoppelt ist. Die Zweifachauslegung der Empfaenger sowie eine fortlaufende Selbstkalibrierung des Messsystems ermoeglichen eine erhoehte Zuverlaessigkeit.
Das Projekt "Vollständige Charakterisierung von Schwerewellen über dem Alpenraum: ein Beitrag zur Verbesserung der regionalen Klimamodellierung (VoCas-ALP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens wird eine vollständige Beschreibung von dynamischen Prozessen (Schwerewellen und planetaren Wellen) über dem Alpenraum und dem bayerischen Voralpenraum durchgeführt. Die Charakterisierung erfolgt aufbauend auf Messungen auf der UFS und des meteorologischen Observatorium am Hohenpeißenberg, beim DLR in Oberpfaffenhofen und auf dem Sonnblick Observatorium in Österreich. Zusätzlich basiert das Projekt wesentlich auf Messungen am Observatorium Otlica in Slowenien. Slowenien wird damit aktiv als Partner in das VAO (Virtuelles Alpenobservatorium) einbezogen. Erstmals soll eine Tomografie, d.h. eine dreidimensionale Abbildung von Schwerewellenstrukturen in der oberen Mesosphäre mit spektroskopischen Messungen mit IR-Kameras in hoher räumlich-zeitlicher Auflösung erfolgen.
Das Projekt "Fernerkundliche Identifizierung von Vegetationsflächen auf Dächern zur Entwicklung des für die Bereiche des Stadtklimas, der Stadtentwässerung und des Artenschutzes aktivierbaren Flächenpotenzials in den Städten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Dachgärtner Verband e.V. durchgeführt. Trotz der langen Tradition der Dachbegrünung in Deutschland besitzen nur eine Handvoll Kommunen detaillierte Angaben zur Anzahl der begrünten und potenziell begrünbaren Dächer im Stadtgebiet. Beide Werte stellen aber eine wichtige Grundlagen dar, um das für die Bereiche des Stadtklimas, der Stadtentwässerung und des Artenschutzes aktivierbare Flächenpotential auf den Dächern der Stadt quantitativ zu erfassen, zu lokalisieren und gezielt auszubauen. Mit der Entwicklung einer automatisierten Methode zur fernerkundlichen Inventarisierung und Potenzialanalyse der städtischen Dachflächen soll dieses Wissensdefizit beseitigt werden. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Im Vorfeld der Methodenentwicklung werden Vor-Ort-Termine mit den beteiligten Städtepartnern vereinbart. Dabei werden konkrete stadtplanerische Fragestellungen formuliert (z.B. im Bereich Stadtklima, Niederschlagswassermanagement, Artenverlust) für deren Lösung die fernerkundliche Inventarisierung und Potenzialanalyse der Dachbegrünung wichtige Daten liefern kann. Die sich anschließende Methoden- und Softwareentwicklung am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen verknüpft die von den Kommunen zur Verfügung gestellten Datensätze digitaler Oberflächenmodelle mit höchstauflösenden optischen Satellitendaten bzw. Orthophotos. Zur Validierung der Methode werden in den Partnerstädten zusätzlich stichprobenartig die Dachflächen kleinerer Stadtareale manuell ausgewertet. Vor der finalen Konfiguration der Software werden der aktuelle Stand der Methodenentwicklung und erste Auswertungen zur Inventarisierung und Potenzialanalyse begrünter Dächer bei einem Workshop mit kommunalen Vertretern diskutiert. Dabei werden Anmerkungen, Ideen und Kritikpunkte der Städtepartner gesammelt, um die Methodik praxisgerecht auf die Anforderungen der zukünftigen Nutzer anzupassen.
Das Projekt "Messungen von Tracern und Vorläufergasen für sekundäre Photooxidantien und Aerosole in Schadstoffahnen von Ballungsräumen in Europa und Asien (MEPOLL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Kommunikation und Navigation durchgeführt. Dieses Projekt trägt zur HALO Mission EMeRGe (Effect of megacities on the transport and transformation of pollutants on the regional and global scales) bei und zielt auf eine Erforschung der Unterschiede in der Emissionszusammensetzung von Ballungsgebieten (Major Population Centers MPCs) in Europa und Asien sowie der spezifischen Transport und Transformationsprozesse in den Schadstoffahnen in diesen Regionen. Dies beinhaltet umfangreiche Messungen mit dem Langstreckenflugzeug HALO der horizontalen und vertikalen Ausbreitung der MPC Verschmutzungsfahnen einschließlich des konvektiven Transports in die freie Troposphäre. Zwei HALO Kampagnen sind vorgesehen in Europa und Ostasien, mit Operationsbasen in Oberpfaffenhofen in Deutschland, beziehungsweise Taipeh in Taiwan. Die Arbeiten konzentrieren sich auf Messungen von Tracern (CO, CO2, CH4, PFCs (Perfluorkarbone)) zur Untersuchung der Ausbreitung und Vermischung der MPC-Schadstoffwolken mit der Umgebungsluft, Vorläufergase von Photooxidantien (NOx), sowie Vorläufergase von Aerosolen (SO2, semi-volatile organische Verbindungen). Dazu werden vier Instrumentensysteme eingesetzt, die für HALO entwickelt und bereits bei früheren HALO Kampagnen erfolgreich verwendet worden sind. Dazu gehören ein Instrumentenpacket für natürliche und künstliche Tracer (AMTEX, PERTRAS), NOx/NOyChemilumineszenzdetektoren (AENEAS), sowie ein Chemische Ionisation Ionenfallen Massenspektrometer (CI ITMS). Das Projekt beinhaltet auch eine Erweiterung der Messmöglichkeiten von PERTRAS und CI ITMS um einen Nachweis von organischen Säuren, die vermutlich eine wichtige Rolle bei der Neubildung und dem Wachstum von Aerosolen in den MPC Schadstoffwolken spielen. Weiterhin werden spezifische Lagrange Experimente durchgeführt mit Verwendung von PFC Tracern. Dies beinhaltet eine Freisetzung der PFCs in ausgewählten MPC zur Markierung der Schadstoffwolke und eine anschließende Vermessung der Schadstoffahne stromabwärts. Schließlich wird die Flugplanung während der zwei HALO Kampagnen durch die Bereitstellung von meteorologischen Vorhersageprodukten und Vorhersagen zur Ausbreitung von Tracer Wolken unterstützt. Dazu werden Web basierte interaktive Vorhersagewerkzeuge eingesetzt.
Das Projekt "Erhebung aktueller Daten zur Entwaesserungsflaeche der Gemeinde Engelskirchen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung durchgeführt. Ziel dieses Projekts war es, digital aufgenommene Bilddaten des groessten Teils der Gemeinde Engelskirchen im Oberbergischen Land auszuwerten, um damit aktuelle Basisinformation fuer die Sanierung bzw. Neuberechnung des Abwasserkanalnetzes (Generalentwaesserungsplan GEP) zu liefern. Die Abbildung des Arbeitsgebiets wurde sowohl mit einem digitalen Zeilenabtaster (Scanner) als auch mit einer Reihenmesskamera durchgefuehrt, die auf einem Flugzeug DO228 der DLR Oberpfaffenhofen montiert waren. Der Zeitpunkt der Befliegung war am 22.08.1995 zwischen 12.30 und 13.00 Uhr, um moeglichst kurze Schlagschattenflaechen in den Bilddaten zu erhalten. Insgesamt ergaben sich Datenmengen von etwa 150 MByte Abtasterbilddaten und etwa 70 CIR-Luftbilder. Bei einer Flughoehe von 800 m ergab sich ein Abtastfleck von 2.0m x 2.0m Groesse auf der Erde. Die Flugwege waren so geplant, dass das Arbeitsgebiet durch je 3 parallele, in Ost-West-Richtung verlaufende Streifen mit einer gegenseitigen Ueberdeckung von mehr als 40 Prozent und durch einen weiteren kurzen Streifen in Nord-Sued-Richtung abgebildet wurde. Zur Korrektur der geometrischen Verzerrungen haben wir ein mehrstufiges Verfahren mit einem parametrischen Entzerrungsansatz gewaehlt. Dabei wurde zunaechst in einem ersten Schritt die Panoramaverzerrung jeder Bildzeile korrigiert, so dass - fuer jede Zeile - eine zentralperspektivische Abbildungsgeometrie entstand. Im zweiten Schritt wurden die waehrend des Fluges aufgezeichneten Flugwegparameter benutzt, um jede Scannerbildzeile jedes Bildstreifens an den jeweiligen momentanen Aufnahmeort zu projizieren. Dabei wurde auch das Digitale Hoehenmodell des Arbeitsgebiets herangezogen, um die Topographie des Gelaendes bei der Projektion zu beruecksichtigen. Zur Praezisions-Geokodierung wurde anschliessend der Verband aller Bildzeilen eines Streifens durch einen Polynomansatz 2. Ordnung auf das Koordinatensystem der DGK 5 abgebildet. Zur Pruefung der Genauigkeit der Geokodierung der Scannerbilddaten wurden einige Objektkonturen aus der DGK 5 digitalisiert und dem geokodierten Bildmosaik ueberlagert. Im statistischen Mittel betraegt die oertliche Ungenauigkeit der Geometriekorrektur in den Passpunkten und den ueberprueften Objektkonturen etwa 3 m. Fuer die rechnergestuetzte Klassifizierung der Bilddaten wurde das Verfahren der groessten Aehnlichkeit auf der Basis statistischer Messwerte (''Maximum-Likelihood-Klassifizierung'') mit dem Prinzip der ueberwachten Vorgehensweise (ueberwachte Klassifizierung) gewaehlt. Die Klassifizierungsergebnisse werden ausfuehrlich erlaeutert. Die Genauigkeit oder Zuverlaessigkeit der Klassifizierungsergebnisse wurde durch Berechnung einer Konfusionsmatrix fuer Kontrollgebiete ermittelt. Fuer das Arbeitsgebiet 'Aggertal' liegt die Zuverlaessigkeit zwischen 90 Prozent und 95 Prozent; fuer das Arbeitsgebiet 'Huelsen' liegt die Zuverlaessigkeit wegen der Wolkenschatten und anderer oertlicher Probleme zwischen 80 Prozent und 90 Prozent.
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