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.

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Das Hauptziel dieses Projekts ist die Entwicklung von Methoden zur Quantifizierung der arktischen Biodiversität mittels Multiskalen-Bildgebungsspektroskopie und detaillierten in-situ Biodiversitätsdaten.

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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

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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

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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.

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Das Ziel der Sektion Fernerkundung und Geoinformatik des GFZs im Rahmen von ENSURE ist die Entwicklung eines Multi-Sensorsystems sowie eine entsprechende Methodik zur Quantifizierung und Charakterisierung der Umweltbelastung durch Kunststoffmüll.

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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. 

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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

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

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iCUPE wird unser Verständnis der Quellen und Senken von Verschmutzung, der natürlichen und anthropogenen Veränderungen, sowie von Elementen der Kryosphäre in den Polargebieten verbessern, indem es hochklassige und wirkungsvolle Forschungsarbeiten durch Analyse integrierter Daten zusammen mit Modellierungen durchführt.

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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. 

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MASOMED hat zum Ziel die Bodenvariabilität und -qualität im Zusammenhang mit Vegetationsstress und Landnutzung mediterraner Agrarökosysteme auf der Grundlage verschiedener hyperspektraler flugzeugestützter Sensoren aus dem optischen und thermischen Bereich (0,4-12 µm) räumlich zu analysieren und die Übertragbarkeit der verwendeten Methoden auf zukünftige hyperspektrale Sattelitenmissionen zu testen.

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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.

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

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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.

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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.

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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.

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Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Verbundprojekt hat das Ziel, globale Satelliten- und Modelldaten für das regionale Wassermanagement und die saisonale Vorhersage nutzbar zu machen. Zielgebiete sind Trockenregionen in Brasilien, Iran und Sudan. Das Projekt wird im Rahmen der Forschungsinitiative „Globale Ressource Wasser“ (GROW) gefördert.

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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.

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Das Ziel von SEVA ist die Entwicklung eines skalierbaren Explorationswerkzeuges, das es Anwendern ermöglicht, alle potentiell relevanten Veränderungen aus großen Sentinel-2 Daten automatisch zu extrahieren und die tatsächlich relevanten Veränderungen zu detektieren.

Gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Projektlaufzeit: 01.11.2017 - 30.04.2020

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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.

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Die folgenden Projekte sind abgeschlossen.

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