Sektion 1.4: Fernerkundung und Geoinformatik

"AgriSens DEMMIN 4.0 – Fernerkundungstechnologien für die Digitalisierung im Pflanzenbau" identifiziert über das regionale Experimentierfeld in Mecklenburg-Vorpommern konkrete Anwendungen für Fernerkundungsdatennutzung, um Praxisfragen des Pflanzenbaus mit digitalen Verfahren zu beantworten.

The goal of this project to build on the comprehensive methodological competences already existing at DLR and GFZ with the goal of combining Big Data management of SAR data and novel machine learning algorithms for automatic flood mapping in near-real time.

AIHABs - KI-gestützte Vorhersage schädlicher Algenblüten

Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung eines end-to-end Satellitensimulators für  die ESA, der in der Lage ist, realistisch und sehr genau die gesamte Kette zu simulieren ausgehend von der Datenaufzeichnung, über Sensorkalibrierung und Datenvorprozessierung zu Sensorprodukten bis hin zu den finalen Oberflächenparameterkarten. Gefördert durch: ESA Projektlaufzeit: 01.09.2018 - 31.12.2020

Signifikante Fortschritte im Erdsystemverständnis werden nur durch eine bessere Integration von Daten und Wissen aus den unterschiedlichen Erdwissenschaftsdisziplinen erreicht. Dazu müssen Data Science Methoden genutzt, neue Algorithmen adaptiert und digitale Workflows für wissenschaftliche Anforderungen entwickelt und etabliert werden. Innerhalb von Digital Earth werden Lösungen für diese Herausforderungen im Verbund aller Helmholtz Zentren aus Erde und Umwelt entwickelt. Gefördert durch: Impuls- und Vernetzungsfond der Helmholtz Gemeinschaft Projektlaufzeit: 01.06.2018 - 31.05.2021

EnMAP (Environmental Mapping and Analysis Program) ist eine deutsche hyperspektrale Satellitenmission, die darauf abzielt, die Erdoberfläche zu überwachen und zu charakterisieren. EnMAP wird genaue und diagnostische Oberflächenparameter für terrestrische und aquatische Ökosysteme liefern, die in einer Reihe von Anwendungsbereichen eingesetzt werden können. Es wird die Quantifizierung und Modellierung wichtiger Ökosystemprozesse, die Untersuchung der vielfältigen Auswirkungen menschlicher Eingriffe und das Management natürlicher Ressourcen ermöglichen.

Das Projekt GEOINT4ENV - Geospatial Intelligence for Environment Protection Against Illegal Activities ist Teil des Framework Partnership Agreement on Copernicus User Uptake (FPCUP) – einem EU Programm zur Förderung der Nutzbarmachung von Daten und Diensten des COPERNICUS Satellitenprogramms. Übergeordnetes Ziel von GEOINT4ENV ist die Initiierung und Entwicklung von Methoden zur raumbezogenen Aufklärung von Umweltkriminalität mittels Satellitenfernerkundung zu verschiedenen thematischen Schwerpunkten

Fernerkundung für nachhaltige Ressourcennutzung - FERN.Lab ist ein Helmholtz Innovation Lab, welches die Transferaktivitäten des Department Geodäsie aktiv vorantreibt. Die Technologieplattform unterstützt die Operationalisierung von anwendungsnahen, transdisziplinären Methodenentwicklungen zur Analyse von Fernerkundungsdaten. 

HYPERNETS befasst sich mit der Entwicklung eines neuen Hyperspektralradiometers, das in automatisierte Netzwerke von bidirektionalen Reflexionsmessungen zu Wasser und zu Land zur Satellitenvalidierung integriert werden soll

Innovative drohnenbasierte hyperspektrale Detektion von Schwermetallen (Nickel,  Zink, Kupfer) in Pflanzen in Bezug auf Phytomining

LIGHTS hat sich zum Ziel gesetzt neue Explorationswege zu erforschen um zielgeführte Ressourcenfindung zu betreiben. Eine einzige Geländekampagne reicht als Grundlage um luft- und bodengestützte Daten zu erheben und das Explorationstarget zu erfassen. 

Das Projekt und Erdbeobachtungssystem MOSES (Modular Observation Solutions for Earth Systems) wurde im Forschungsbereich “Erde und Umwelt” der Helmholtz-Gemeinschaft entwickelt, um die Wechselwirkungen von kurzfristigen Ereignissen und langfristigen Trends in Erd- und Umweltsystemen zu entschlüsseln.

Developing a novel hybrid multi-scale data fusion approach that incorporates information from all satellite remote sensing sources including optical images and radar data for near real-time change detection and assessing landslide stability and early warning indicators

Evaluierung des Potentials multispektraler Punktwolken und deren Erfassung mit multispektralen Airborne Laserscannern

Nachtlicht-BüHNE adressiert Bürgerwissenschaften im Kontext der wissenschaftlichen Anwendungsbereiche Astronomie, Weltraumforschung, Nachhaltigkeitsforschung und Lichtverschmutzung. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Co-Design-Prozesses für App-basierte Citizen-Science-Projekte bei dem Bürger gemeinsam mit Helmholtz Wissenschaftlern zusammenarbeiten. Die Ergebnisse des Projekts werden auf einer Webplattform mit geeigneten Werkzeugen für die kollaborative Zusammenarbeit bereitgestellt.

Im Projekt NaTec – KRH wird der Einsatz von Fernerkundungssensorik und -methodik für das Monitoring von Arten und Lebensräumen in Naturschutzgebieten erprobt. Auf unterschiedlichen Skalenebenen (vom Satellit über Drohnen zur Feldspektroskopie) wird untersucht wie sich räumliche Muster von Biodiversitätsindikatoren beim Einsatz von Landschaftspflegemaßnahmen in Offenlandökosystemen entwickeln.

Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Graduiertenkolleg "NatRiskChange" ist 2015 gestartet. Es beschäftigt sich mit der Entwicklung von quantitativen Methoden für eine verbesserte Gefahren- und Risikoanalyse. Die Sektion Fernerkundung am GFZ ist an zwei von insgesamt zwölf Doktorandenprojekten beteiligt.

Ocean Scan - Marine litter database from earth and space ist eine Plattform, die in-situ-Beobachtungen von Meeresmüll und Fernerkundungsdatenarchive in eine durchsuchbare Datenbank zusammenführt, die ein konsistentes Datenformat und -schema gewährleistet, welches den Anforderungen von Fernerkundungsnutzern und maschinellen Lernalgorithmen gerecht wird.

Das ReMon Projekt zielt darauf ab, ein prototypisches Überwachungssystem für Bergbauhalden zu schaffen, das aus einer Kombination von Software und Hardware besteht. Es soll verschiedene Sensoren vom All bis zur Drohne integrieren und sich primär für bergbauliche Einsatzzwecke eignen.

SERES wird vom DAAD und CAPES im Rahmen des deutsch-brasilianischen PROBRAL-Programms zur bilateralen wissenschaftlichen Zusammenarbeit gefördert. Ziel des Projektes sind die Überwachung und das Management von Wasserressourcen im semi-ariden NO-Brasilien mit Hilfe von in-situ-, Fernerkundungs- und Modellierungsansätzen.

Das Ziel von SEVA war die Entwicklung eines skalierbaren Explorationswerkzeuges, das Anwender dabei unterstützt, den gesamten Prozess einer Veränderungsanalyse, basierend auf optischen Sentinel-2 Satellitenbeobachtungen, systematisch zu durchlaufen. Gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) Projektlaufzeit: 01.11.2017 - 30.04.2020

Die GFZ-Sektion 1.4 betreibt das Testfeld Demmin, mit Fokus auf agrarmeteorologische, phänologische und bodenbezogene Fragestellungen. Die Forschung zielt auf die Themen wie Pflanzen-Wasserverfügbarkeit, Landwirtschaft und Ökologie ab. Neue Methoden zur Verknüpfung von bodengestützten Daten mit Fernerkundungsdaten werden in diesem Zusammenhang entwickelt und validiert.

Unter Verwendung täglicher, hochauflösender, optischer, SAR- und hyperspektraler Satellitendaten zielt dieses Projekt darauf ab, zuverlässige Daten über treibenden Meeresmüll hinsichtlich dessen Menge und Akkumulationszonen, Materialeigenschaften, Schwimmtiefe, Quellen und Ausbreitungswege zu erhalten. Diese Informationen können als Grundlage für die Bergung des schwimmenden Mülls, die Beseitigung der Quellen und die Verhinderung seiner Verbreitung dienen.

WORLDSOILS zielt darauf ab, ein Bodenmonitoring System zu entwickeln, das die jährliche Abschätzung des organischen Kohlenstoffs im Oberboden (Soil Organic Carbon - SOC) auf globaler Ebene ermöglicht. Dabei werden weltraumgestützte Erdbeobachtungsdaten genutzt und mit umfangreichen Archiven zu Bodendaten durch modernen Modellierungstechniken verknüpft, um die räumliche Auflösung und Genauigkeit der Kartierung von organischem Kohlenstoff zu verbessern.

Die folgenden Projekte sind abgeschlossen.

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