API src

Found 92 results.

Dynamics and stability of Wilkins and George VI ice shelves on the south-western Antarctic Peninsula

Das Projekt "Dynamics and stability of Wilkins and George VI ice shelves on the south-western Antarctic Peninsula" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Zentrum für Fernerkundung der Landoberfläche durchgeführt. Mapping and monitoring the break-up events on Wilkins Ice Shelf and identification of mechanisms and processes leading to break-up. Within this activity we integrate various high and moderate-resolution satellite images with special emphasis on SAR data. The analysis covers currently a time period back to 1986 (Landsat TM) with increasing dense time series to present. In close collaboration with the European Space Agency (ESA) and the German Aerospace Center (DLR) acquisition plans for the ENVISAT ASAR and TerraSAR-X instruments are implemented and the respective data analysed. Since September 2009, this activity is supported by a DFG research grant. Main aim is to derive surface velocity fields of the ice shelf and its tributary glaciers by satellite remote sensing as input for icedynamic modelling and fracture mechanical analyses.

Fusion von Radar und Lidar Satellitendaten zur großskaligen quantitativen Bestimmung von Waldstrukturparametern durch modellbasierte und KI-Verfahren

Das Projekt "Fusion von Radar und Lidar Satellitendaten zur großskaligen quantitativen Bestimmung von Waldstrukturparametern durch modellbasierte und KI-Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ludwig-Maximilians-Universität München, Department für Geographie durchgeführt. Wälder sind wichtige Kohlenstoffspeicher und spielen daher eine entscheidende Rolle bei der Transformation zur CO2-Neutralität. Entscheidend für das Monitoring der Wälder auf der globalen Skala ist die Entwicklung von robusten Fernerkundungsmethoden zur Abschätzung der Biomasse. Traditionelle Verfahren verwenden hierzu Transferfunktionen zwischen Waldhöhe und Biomasse (H2B-Allometrie), wobei erstere z.B. aus Synthetic Aperture Radar (SAR) Daten und zweitere oft aus Lidar Daten abgeleitet werden. In Zukunft werden zur Ableitung von Waldstruktur und -höhe auch Daten der BIOMASS-Mission zur Verfügung stehen, deren Frequenz (P-Band) niedriger und deren räumliche Auflösung gröber ist als die der bisher für derartige Verfahren verwendeten SAR-Daten. Bezüglich eines Monitorings der Biomasseänderung in Wäldern werden bisher absolute Änderungen zwischen zwei Aufnahmezeitpunkten gebildet. Dies hat den Nachteil eines potentiell größeren Fehlers, da sich die Fehler der beiden Schätzungen addieren. Daher verfolgt dieses Projekt zunächst das Ziel differentielle Änderungen in der Biomasse zu berechnen durch die Entwicklung einer 'H2'B-Allometrie. Das zweite Ziel des Projektes ist, sowohl die Bestimmung der Biomasse als auch die Änderung dieser auf BIOMASS Daten unter Entwicklung von KI-Modellen zu übertragen.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Pflanzenbau - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung durchgeführt. Das Gesamtvorhaben GeoCare beabsichtigt eine Optimierung von geodatengestützten agrartechnischen Lösungen für den ressourceneffizienten und nachhaltigen Einsatz in der Agrarwirtschaft. Das Ziel ist die flächendeckende Erfassung sowie der Schutz und die Erhaltung der landwirtschaftlichen Produktion, und damit die Absicherung des Produktionsrisikos des Erzeugers, durch Integration von Geotechnologien. Der Beitrag der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft im Teilprojekt 3 im Vorhaben GeoCare ist die Schaffung einer erstmalig flächendeckenden Ertrags- und Qualitätsabschätzung im Grünland. Dies ist nötig, da Grünland einen Großteil der landwirtschaftlichen Nutzfläche Deutschlands darstellt und entscheidend zur Milch- und Fleischindustrie beiträgt. Trotz dieser Bedeutung kann die Erntemenge von Grünland momentan nur auf Grundlage von Stichproben und Expertenwissen abgeschätzt werden. Ebenfalls gibt es zurzeit keine flächendeckenden und personaleffizienten Erfassungsmethoden für Schnitte im Grünland. Im Projekt wird ein Verfahren auf Grundlage eines phänologischen Grünlandmodells unter Einbezug von Radardaten für die Bestimmung der Schnittzeitpunkte entwickelt. Dazu wird gemeinsam mit der GAF AG ein derzeit in der Entwicklung befindliches technisches Verfahren der Grünschnittdetektion auf Basis von Sentinel-1 Daten erarbeitet, die ergebnisorientierte Eignung ermittelt und das Verfahren entsprechend angepasst werden. Weiterhin wird in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD) und der Universität Kiel (Abt. Grünland und Futterbau/Ökologischer Landbau) ein schlagbezogenes, phänologische Ertrags- und Qualitätsmodells an mittelgebirgs- und alpennahe, vom Höhenprofil stark gegliederte Verhältnisse mit unterschiedlichen Grünlandtypen angepasst und erstmalig in eine flächendeckende Grünlandertragsmodellierung überführt. Am Ende des Vorhabens soll ein operationeller, dauerhaft zur Verfügung stehender Service zur besseren, regionalspezifischen Grünlandertragsmodellierung auf der Basis von Schnittzeitpunkten (Sentinel-Satellitendaten) und DWD-Daten (RADOLAN, Bodenmessnetze) zur Verfügung stehen. Dieses dient der Beratung der Landwirte zur ressourcenschonenderen, ökonomisch und ökologisch sinnvollen Bewirtschaftung von Grünland. Außerdem liefert der Service bessere Grundlagen für die Politikberatung und trägt zur Entwicklung eines Regionalertragsindizes für indexbasierte Versicherungslösungen und eines in GeoCare entwickelten Risikomonitoringsystems bei.

PermaSAR - Entwicklung einer Methode zur Detektion von Susidence in Permafrostgebieten mit D-InSAR

Das Projekt "PermaSAR - Entwicklung einer Methode zur Detektion von Susidence in Permafrostgebieten mit D-InSAR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Geographisches Institut, Abteilung Geoinformatik durchgeführt. Auf einem Viertel der nördlichen Hemisphäre befinden sich Permafrostböden. Das Auftauen der Böden in den Sommermonaten führt zu einer Verringerung des Bodenvolumens, wodurch sich die Landoberfläche in vielen Gebieten senkt. Zwar findet während der Gefrierperiode oftmals wieder eine Hebung statt, jedoch konnte in den vergangenen Jahren in einigen Gebieten eine Nettosenkung beobachtet werden. Diese ist auf die ansteigenden Temperaturen und die damit verbundenen höheren Auftauraten zurückzuführen. Die genannten Prozesse bringen schwerwiegende Folgen für die ansässige Bevölkerung und das Ökosystem mit sich. Bisher ist es der Wissenschaft allerdings nicht gelungen, eine Methode zu entwickeln, diese Information in hoher räumlicher Auflösung und quantitativer Genauigkeit für größere Gebiete und flächendeckend bereitzustellen: Die Probleme entstehen dabei in erster Linie durch die Einflüsse der sehr stark variierende Mikrotopographie (cm-dm-Skala), niedrige Vegetationsbedeckung (z.B. Moose) und wechselhaften Oberflächeneigenschaften (wie Wassergehalt) zwischen den einzelnen Radaraufnahmen. PermaSAR versucht dieses Problem mit Hilfe von Referenzmessungen im Testgebiet Trail Valley Creek (Northwest-Territorien, Kanada) zu reduzieren. Dafür sollen während drei Messkampagnen (Frühjahr 2015, Herbst 2015 und Frühjahr 2016) 3D-Modelle der Mikrotopographie mit Hilfe eines terrestrischen LiDAR Systems erstellt werden und genaue Höhendifferenzen durch Messungen mit einem differentiellen GPS und Subsidence-Stationen bestimmt werden. Die Referenzdaten sollen dann dazu dienen eine Methode zu entwickeln, die die Berechnung von Senkungsprozesse in Permafrostgebieten mit differentieller Interferometrie verbessert.

Vorhaben: Differentielle vertikale flächenhafte Landbewegung entlang der deutschen Nord- und Ostseeküste (MSL_absolut-VFLdiff)

Das Projekt "Vorhaben: Differentielle vertikale flächenhafte Landbewegung entlang der deutschen Nord- und Ostseeküste (MSL_absolut-VFLdiff)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Geodäsie und Photogrammetrie durchgeführt. Die Detektion des anthropogenen Anteils am beobachteten bzw. erwarteten mittleren Meeresspiegelanstieg kann nur durch die Kenntnis eines absoluten Wertes dieser Änderung geschehen. Der an Pegelstationen gemessene Wert des mittleren Meeresspiegels (Mean Sea Level = MSL) wird relativ zu Vertikalbewegungen des Hinterlandes erfasst, so dass zur Bestimmung und Prognose des MSL absolut eine verlässliche Quantifizierung dieser Bewegungen erforderlich ist. Weiterhin sollen im Rahmen des Projekts die flächenhaften vertikalen Landbewegungen (VFL) erfasst werden, um ein großräumiges Modell für die gleichmäßige Absenkungsgeschwindigkeiten abzuleiten und regionale Unregelmäßigkeiten/Nichtlinearitäten aufzuzeigen. Als Datengrundlagen dienen sowohl GNSS und Nivellement-Datensätze als auch Daten der Radarinterferometrie. Zur Interpretation und Validierung der Ergebnisse werden weitere terrestrische Daten bezüglich postglazialer und tektonischer Bewegungen sowie regionaler anthropogener Einflüsse z. B. durch Bergbau und GW-Entnahme aufgenommen. Hauptkomponenten des geplanten Ansatzes werden die räumliche und methodische Weiterentwicklung des IKÜS Auswertemodelles zur Erfassung von Vertikalbewegungen im Bereich der norddeutschen Küste sowie die differentiell-interferometrische Auswertungen multitemporaler SAR-Daten. Die Analyse und Kopplung der Ergebnisse beider Methoden werden zu einem ganzheitlichen Bewegungsmodell des Küstenhinterlandes integriert, welches aufgrund der zeitlichen und inhaltlichen Dichte an Eingangsdaten einen hohen Grad an Verwertbarkeit aufweisen wird.

Entwicklung von integrierten multi-temporalen Prozessierungsketten basierend auf Sentinel-1 und 2 Daten für die Unterstützung von UNFCCC REDD+ MRV Systemen

Das Projekt "Entwicklung von integrierten multi-temporalen Prozessierungsketten basierend auf Sentinel-1 und 2 Daten für die Unterstützung von UNFCCC REDD+ MRV Systemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Jena, Institut für Geographie, Lehrstuhl für Fernerkundung durchgeführt. Vorgeschlagen wird ein Verbundprojekt mit arbeitsteiliger Kooperation zwischen Wissenschaft und Wirtschaft zum gegenseitigen Wissens- und Technologietransfer. Hintergrund bildet das REDD+ Programm der UN Klimarahmenkonvention und dessen Anforderungen an die Überwachung von Entwaldung und Walddegradierung. Vorhabenziel ist die Generierung von Wald/Nicht-Wald-Karten, darauf basierender Entwaldungskarten und von Walddegradierungskarten bei einer thematischen Genauigkeit von 85 - 90% aus Daten der Satelliten Sentinel-1, TerraSAR-X und Sentinel-2. Die Methodik umfasst: - Ableitung multitemporaler Metriken aus dichten Zeitreihendaten der genannten Satelliten zur Abbildung der zeitlichen Dynamik der Landbedeckung - Thematische Signaturanalyse zur Berechnungen der Trennbarkeit verschiedener Landbedeckungsklassen (Wald, Nicht-Wald, Degradierter Wald) zur Spezifizierung der für die Klassenableitung geeigneten Metriken und Schwellenwerte - Bildklassifizierung mit den Verfahren 'Decision Tree' und 'RandomForest' Die Methoden sollen in ausgewählten Testgebieten für tropischen Regenwald und tropischen Trockenwald in Afrika und Mexiko entwickelt getestet werden. Eine Validierung wird anhand verschiedener Referenzdatensätze und gemeinsam mit Nutzern in den Testregionen durchgeführt. Der Arbeitsplan umfasst eine Anforderungsanalyse; welche die Basis für die innovativen Produktentwicklungsaufgaben bildet. Darauf folgt die Demonstrations- und Validierungsaufgabe und endet schließlich mit der Promotion und Verwertungsstrategie. Das Projekt wird entlang dieser Hauptaufgaben entwickelt und durch eine zusätzliche Aufgabe für Projektkoordination verwaltet und gesteuert. Eine Abstimmung der technischen Anforderungen mit den sich stetig weiter entwickelnden politischen Zielen und Rahmenbedingungen wird eine wichtige Koordinationsaufgabe in diesem Vorhaben sein, um den bestehenden und zukünftigen Bedarf an Informationen wirtschaftlich tragfähig und wissenschaftlich fundiert bedienen zu können.

GECOS: Geosphere Applications for SAR Companion Satellite

Das Projekt "GECOS: Geosphere Applications for SAR Companion Satellite" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ENVEO-Environmental Earth Observation Information Technology GmbH durchgeführt. Current synthetic aperture radar (SAR) satellite missions, such as the Sentinel-1 satellite constellation of the European Copernicus Programme, are a key element of the global satellite Earth Observation system. Repeat-pass SAR interferometry (InSAR) is a main application tool of SAR missions, used for mapping and monitoring surface motion and deformation with high precision and spatial detail. However, repeat-pass InSAR suffers from temporal decorrelation of the interferometric phase, causing a critical gap in observation capabilities for geohazard events, volcanic outbreaks and downwasting of ice bodies. This deficit can be overcome by single-pass interferometric SAR (SP-InSAR) formations as these are not subject to temporal decorrelation. The German TanDEM-X mission has demonstrated the great value of SP-InSAR, strongly motivating the development and implementation of an SP-InSAR formation linked to an operational SAR mission to provide extended capabilities in terms of temporal and spatial coverage. To this end the Sentinel-1 SAR companion Multistatic Explorer (SESAME) mission was proposed in response to the ESA Call for Proposals for Earth Explorer Mission EE-9. SESAME features two receive-only C-band radar (passive SAR) satellites flying in close formation to build a single-pass SAR interferometer which uses the active signal of Sentinel-1. Members of the GECOS project team have been actively involved in elaboration of the science plan for SESAME. The proposed GECOS project aims at further advancing and testing tools and applications of C-band SP-InSAR for geosphere monitoring and research. The project will focus on the following applications: (i) in cryosphere and climate research: monitoring the temporal change of volume and mass of glaciers and ice caps; (ii) in geohazard monitoring: the detection and mapping of displaced volumes of active landslides, debris flows, lava flows and volcanic eruptions; (iii) in geodynamics and geotechnics: mapping of surface deformation and its temporal evolution. During the first project phase the goals for geosphere monitoring applications of a C-band SAR companion satellite flying in formation with an operational SAR mission will be defined and observational requirements for geophysical products will be specified. Taking into account these requirements, methods and software for generating products on surface topography, topographic change, and surface deformation will be elaborated, with focus on use of interferometric C-band single-pass and repeat-pass SAR systems. The software will be applied for generating InSAR products from data of current and past SAR missions for application studies. InSAR-based products on surface elevation and elevation change will be produced for demonstrating and validating applications in glacier mass balance monitoring and for detecting and quantifying displaced volumes of landslides and volcanic deposits. Products on surface deformation and its temporal evolution will be g

Teilvorhaben: Analyse von Windparknachläufen und deren regionale klimatische Auswirkungen mit mesoskaligen Windfeldsimulationen und einem analytischen Windparkmodell

Das Projekt "Teilvorhaben: Analyse von Windparknachläufen und deren regionale klimatische Auswirkungen mit mesoskaligen Windfeldsimulationen und einem analytischen Windparkmodell" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Sondervermögen Großforschung, Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU) durchgeführt. Ziel ist die Analyse von Wind- und Turbulenzverhältnissen in Windpark-Fernfeldern (bis zu 100 km hinter den Parks) und deren Auswirkungen auf benachbarte Windparks in der Nordsee und auf das regionale Klima in den angrenzenden Bundesländern. Das Projekt ist Teil eines Verbundvorhabens. In diesem Verbundvorhaben wird das numerische Windfeldmodell WRF mit einem Seegangmodell gekoppelt und mit einem Modul zur Beschreibung von Offshore-Windparks versehen. Dann werden Simulationen zu den existierenden und geplanten Nordsee-Windparks durchgeführt. Die Ergebnisse werden mit SAR-Satelliten-Messdaten und in-situ und Flugzeugmessungen aus den anderen Projekten dieses Verbundvorhabens validiert. Mit dem so validierten Modell werden Simulationen zu einer optimierten Anordnung der Windparks in der Nordsee und zu den regionalen klimatischen Auswirkungen dieser Parks durchgeführt. Ein einfaches analytisches Windparkmodell, das für schnelle Planungsprozesse geeignet ist, soll auf Grund der erhaltenen Ergebnisse überprüft und optimiert werden. Zunächst wird das vorhandene numerische mesoskalige Windfeld-Modell WRF mit dem Seegangmodell WAM (beim Partner C des Verbunds vorhanden) gekoppelt und getestet. Danach wird die Parametrisierung der Windparks in das Modell WRF eingebaut. Hierbei wird auf Ansätze aus der Literatur zurückgegriffen. Diese Erweiterungen des Modells WRF werden mit den SAR-, in-situ und Flugzeugdaten aus den anderen Projekten dieses Verbundvorhabens validiert und gegebenenfalls angepasst. Danach werden Szenarienrechnungen basierend auf den Ausbauplänen für die Windkraftnutzung in der Nordsee durchgeführt und die Wechselwirkung einzelner Parks untereinander und die Auswirkung der gesamten Parkanordnung auf das regionale Klima analysiert. Zum Schluss wird das analytische Modell überprüft und optimiert.

Teilvorhaben: Analyse von Windparknachläufen aus SAR-Satellitendaten und Seegangsmodellierung

Das Projekt "Teilvorhaben: Analyse von Windparknachläufen aus SAR-Satellitendaten und Seegangsmodellierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG), Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH durchgeführt. Die gegenwärtige Planung von Offshore-Windparks wird das Windfeld über der Nordsee und vermutlich auch das regionale Klima an den Küsten beeinflussen, da die räumliche Ausdehnung der Nachläufe über der relativ glatten Wasseroberfläche ein Mehrfaches von dem beträgt, was über dem rauen Land beobachtet wird. Die Fernfelder dieser Nachläufe (Skala von 10 bis 100 Kilometer) werden erstmals mit bodengestützten Beobachtungen sowie Satelliten- und Flugzeugmessungen analysiert, mesoskalige Windfeldmodelle und analytische Windparkmodelle validiert und die Auswirkungen des fortschreitenden Ausbaus der Windkraftnutzung mit diesen validierten Modellen simuliert. Daraus werden Werkzeuge entwickelt, mit denen der weitere Ausbau der Windkraftnutzung in der Nordsee begleitet und optimiert werden kann.

Prozessierung von Radar-Geländemodellen unter integrativer Nutzung von X- und C-Band SAR-Daten zur Erstellung räumlich hochauflösender Flächendaten für die Boden- und Ökosystemkartierung (BoDEM)

Das Projekt "Prozessierung von Radar-Geländemodellen unter integrativer Nutzung von X- und C-Band SAR-Daten zur Erstellung räumlich hochauflösender Flächendaten für die Boden- und Ökosystemkartierung (BoDEM)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Geographisches Institut durchgeführt. Das Projekt zielt auf die synergetische Nutzung der aktuellen X- und C-Band-SAR-Missionen der deutschen (TerraSAR-X, TanDEM-X), europäischen (Sentinel-1) und kanadischen (RADARSAT-2) Raumfahrtbehörden ab. Im Fokus steht die Anpassung der in Kürze verfügbaren Digitalen Höhenmodelle (DHM) der TanDEM-X Mission für Anwendungen, die auf die räumlich explizite Modellierung von Prozessen und Parametern auf der Boden- bzw. Geländeoberfläche angewiesen sind. Diese Modellierung von bodenkundlich, hydrologisch und ökologisch relevanten Parametern ist nur möglich auf Basis eines DHM, das die Höhe der (vegetationsfreien, unbebauten) Erdoberfläche beschreibt. Entsprechend soll ein Verfahren entwickelt und getestet werden, das geeignet ist, ohne zusätzliche Geländeinformation Objekte im TanDEM-X DHM zu erkennen und die Oberflächenform an die natürliche Reliefform anzunähern. Der Fokus des Vorhabens liegt hierbei auf Waldgebieten. Die Parameter zur Detektion und Parametrisierung der Waldgebiete und zur Abschätzung relativer Höhenunterschiede sollen direkt aus den X- und C-Band Daten der genannten Missionen gewonnen werden. Anwendungspotenzial: Auf Basis der korrigierten Höhenmodelle sollen, in Kombination mit den C-Band-Daten, Anwendungsszenarien für die Boden- und Ökosystemforschung getestet werden Diese Aufbereitung der Radar-Höhenmodelle erschließt in Ländern, die keine hochauflösenden DGM besitzen, neue Märkte für diese Daten. Für Anwendungen in den Geowissenschaften (insbesondere Boden- und Gewässerschutz), im Naturschutz und in der Forstwirtschaft ergibt sich dadurch ein bedeutendes Feld. Im Fokus für zukünftige Anwendungen stehen besiedelte Gebiete der Erde, die i.d.R eine dichte natürliche Vegetationsdecke aufweisen. Für viele dieser Regionen - in Entwicklungs- und Schwellenländern, aber auch Länder in Europa oder weiten Gebieten Kanadas - liegen keine hochauflösenden DGM vor, während gleichzeitig ein Markt für umweltbezogene Daten existiert. Weitere Ergebnisse: Die Ergebnisse der Bestandsmodellierung liefern wesentliche Parameter für andere Forschungsbereiche und Anwendungsfelder innerhalb der Umweltwissenschaften: Die Vegetationshöhe ist ein Schlüsselparameter für die flächenhafte Schätzung der Biomasse und kann damit sämtliche Vorhaben zur Produktivitätsmodellierung und Ableitung von Kohlenstoffvorräten im Kontext von Konventionsmonitoring-Aufgaben unterstützen (UNFCCC, UNCBD).

1 2 3 4 5 … 8 9 10