Sektion 1.4: Fernerkundung

Erfassung raum-zeitlicher Interaktionsstrukturen von Biodiversitätsindikatoren

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

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.

Wir bieten Ihnen eine wegweisende Explorationsmethode, welche es Ihnen erlaubt das Rohstoffpotential auf zielgerichtete, präzise und zeiteffiziente Weise zu bestimmen. Vorhandene Daten verschiedener Satelliten erlauben uns eine leistungsstarke, großflächige Oberflächenanalyse durch Anwendung unserer patentierten, automatisierten Prozessketten. Dies gibt Ihnen eine Prospektion mit geringeren Riskien.

Die HGF Allianz “Remote Sensing and Earth System Dynamics” zielt auf die Entwicklung und Evaluierung von neuen Bio/Geo-physikalischen Informationsprodukten, welche auf Basis der Daten einer neuen Generation von Erdbeobachtungssatelliten abgeleitet werden. Diese Daten sollen Eingang in Erdsystemmodelle finden und das Verständnis und die Modellierung globaler Umweltprozesse und vielfältiger komplexer ökosystemarer Prozesse verbessern. Das Arbeitspaket H7 untersucht die „Synergetische Nutzung von hyperspektralen optischen Daten, Thermaldaten und L-Band Radardaten zu Ableitung oberflächlicher Bodenfeuchte auf Feldskala“.

Das Projekt EORAP (Earth Observation for the retrieval of agronomical parameters) beschäftigt sich seit 2014 mit der Analyse von Pflanzenmustern/Heterogenitäten in landwirtschaftlichen Beständen. Diese lassen sich auf temporäre (Nährstoffversorgung, Krankheit, Unwetter u.a.) und dauerhafte (Bodenart, Relief, Fehlbewirtschaftung) Ursachen zurückführen und führen zu einer direkten Beeinflussung des lokalen Ertragspotenzials. Die Erkennung und Klassifizierung von auftretenden Pflanzenmustern kann dabei helfen die Flächen-, Dünge- und Behandlungsstrategie der jeweiligen Kulturpflanze an die Strukturen anzupassen und so zu einer nachhaltigen ressourcenschonenden Bewirtschaftung beizutragen.

Bodenmusteranalyse / Bestimmung der organischen Bodensubstanz

Durch multitemporale Analyse von multispektralen RapidEye-Datensätzen werden sichtbare spektral abgegrenzte Raumeinheiten innerhalb einer landwirtschaftlichen Nutzfläche in stabile Bodenmuster (durch Bodeneigenschaften geprägt) und temporäre (durch Bewirtschaftung, Vegetation und Witterung entstandene) Muster unterschieden. Identifizierte Muster werden hinsichtlich ihrer Bodeneigenschaften analysiert sowie ihrer räumlichen und zeitlichen Stabilität bewertet. Ziel ist, basierend auf räumlich und zeitlich stabilen Bodenmustern Bodenfunktionskarten für eine ökonomischere, ökologischere und nachhaltigere Feldbearbeitung und Landmanagement im teilflächenspezifischen Precision Farming zu entwickeln.

PROBRAL ist ein deutsch-brasilianisches Programm vom DAAD und CAPES zur Förderung von bilateralen Forschungskooperationen. Das Vorhaben beschäftigt sich mit der Nutzung von Fernerkundungsdaten zum Monitoring und Management von Wasserressourcen im semi-ariden Nordosten Brasiliens.

Im Rahmen des REEMAP Projektes soll eine modulare Multi-Sensor-Prozesskette für moderne, abbildende Spektrometer geschaffen werden, die es ermöglicht, direkt (über Absorptionsmerkmale) oder indirekt (über Mineralvergesellschaftungen) Seltene Erden auch durch technisches Personal großflächig, zeitnah und zuverlässig zu detektieren und zu semiquantifizieren, um den aktuellen Forderungen zur kostengünstigen, schnellen und verlässlichen Exploration und Potentialeinschätzung gerecht zu werden.

Ziel des Verbundprojekts GeoMultiSens ist es, neue effektive Big-Data-Technologien für die fernerkundliche Multi-Sensor-Analyse zu erforschen und ihre Eignung an ausgewählten Anwendungsszenarien zu demonstrieren. Dazu wird eine integrierte Verarbeitungskette entwickelt, mit der sich Datenmengen im Petabyte-Bereich verarbeiten lassen.

Das ZIM-Kooperationsnetzwerk PlaMoWa wird gebildet aus ca. 20 deutschen mittelständischen Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die sich mit Methoden und Verfahren zur Erhebung der Plastikverschmutzung von Gewässern beschäftigen.

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.

Durch eine Kombination von Feld-, Labor- und Fernerkundungsmethoden sollen die Einsatzmöglichkeiten von Fernerkundungsdaten und -sensoren zum Monitoring der Belastung der Gewässer mit Kunststoffmüll untersucht werden. Teilziele: 1) Eintrag von Kunststoffmüll in ausgesuchten Fließgewässer, 2) Verbreitungsmuster in Ästuaren und angrenzenden Küstengebieten, 3) die Verbreitungsmuster in den Ozeanwirbeln.

Im GTS² Projekt werden Sentinel-2 Level-1C Produkte zu Bodenreflektanzprodukten prozessiert und mittels einer webbasierten Programmierschnittstelle (API) für Nutzer bereitgestellt. Das GTS² Projekt wird in Kollaboration mit AgriCircle, einem Agrar-Start-Up aus der Schweiz, entwickelt. Mögliche weitere Anwendungsgebiete sind z.B. landwirtschaftliche Überwachungsdienste oder die Überwachung von Naturgefahren wie Überflutungen und Erdrutsche.

Das GlobFluo Projekt (globale Bewertung der vegetationsbedingten Photosynthese durch die Fernerkundung von Chlorophyllfluoreszenz aus dem Weltraum, GU 1276/-1) wird durch das Emmy Noether Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert. Das Ziel des Projekts ist es eine Nachwuchsforschergruppe aufzustellen, die den wissenschaftlichen Schwerpunkt auf die Fernerkundung der Chlorophyllfluoreszenz (von solarer Strahlung induziert und von der Vegetation emittiert) aus dem Weltraum legt.

EnMAP (Environmental Mapping and Analysis Program) ist ein hyperspektraler Weltraumsensor, der für das Jahr 2017 zum Start vorgesehen ist. Die wesentlichen Vorteile eines abbildenden Spektrometers wie EnMAP gegenüber derzeitig operierenden Multispektralsystemen liegen in der erheblich verbesserten Genauigkeit bei der Erfassung und Klassifikation von Oberflächenmaterialien und in der einzigartigen diagnostischen Ansprachemöglichkeit von Mineralen und Pigmenten, die nur über die Aufzeichnung kontinuierlicher Spektren erreicht werden kann.

EUFAR (www.eufar.net) wurde von der Europäischen Kommission als integratives Projekt (FP5/FP6/FP7) ins Leben gerufen, mit dem Ziel, europaweit geo- und umweltwissenschaftliche Institute und Unternehmen aus dem Bereich der Fernerkundung durch flugzeuggetragenen Sensoren zu vereinen. Dabei soll EUFAR die Koordination zwischen Flugzeugbetreibern, Anbietern von hyperspektralen Sensoren und Fernerkundungs-Experten übernehmen, um Wissenschaftlern die nötige Infrastruktur für ihre Forschungsarbeiten zu gewährleisten.

Der vom BMBF geförderte Potsdamer Forschungs- und Technologieverbund zu Naturgefahren, Klimawandel und Nachhaltigkeit (PROGRESS) umfasst die gesamte Kette der Naturgefahren- und Georisiken-Forschung, die von der Prozessanalyse bis zur Entscheidungsebene des Gefahrenmanagements reicht.

 

SEDMEDHY (link-to- www.eufar.net/members/bo/TA/project.php) focuses on detecting soil erosion processes applying airborne and LIDAR remote sensing data within Mediterranean agricultural areas.

Das BMBF Verbundprojekt GeoArchives - "Signals of Climate and Landscape Change preserved in Southern African Geoarchives" ist koordiniert von der Technischen Universität München aus dem Rahmenprogramm des FONA - "Forschung für Nachhaltige Entwicklung" und innerhalb des internationalen Forschungsprogramms SPACES - "Science Partnerships for the Assessment of Complex Earth System Processes"

Die folgenden Projekte sind abgeschlossen.

EU-Projekt "Surveillance System for the Assessment and Monitoring of Desertification", ein Überwachungssystem für Desertifikation.

Im Rahmen des Forschungsnetzwerks HGF-EOS sollen Prozesse räumlich und zeitlich in hoher Auflösung abgebildet und modelliert sowie der Zustand und die Entwicklungstrends im System Erde beobachtet werden. Auch sollen physikalisch/chemische Toleranzgrenzen von für die menschliche Gesellschaft kritischen Prozessen definiert sowie die globalen, regionalen und lokalen Änderungen über längere Zeiträume beobachtet werden.