Luftbilder sind ein photographisches Abbild der Landschaft. Sie zeigen ein reales Bild aller aus der Vogelperspektive sichtbaren Objekte wie das Straßennetz, die Bebauung, Gewässer und den Bewuchs, aber auch ortsungebundene Objekte wie zum Beispiel Autos, die zum Zeitpunkt der Aufnahme an der aufgenommenen Stelle waren. Wegen der besonderen Abbildungsbedingungen (Zentralperspektive) hat ein Luftbild, im Gegensatz zu einer Karte, keinen exakt einheitlichen Maßstab. Bei der photographischen Aufnahme aus der Luft entstehen durch die Höhenunterschiede im Gelände Lageabweichungen. Diese nehmen zum Bildrand hin stark zu. Durch rechnerische Entzerrung und digitale Bildverarbeitung entstehen aus den Original-Luftbildern Digitale Orthophotos (DOP), die maßstabsgetreu und georeferenziert die Erdoberfläche abbilden.
Die Luftbilder werden auf Grundlage des bildbasierten Digitalen Oberflächenmodells (bDOM) entzerrt. Auf diese Weise wird nicht nur das Gelände, sondern auch jedes Objekt oberhalb des Geländes entzerrt und lagerichtig dargestellt. Verkippungen insbesondere bei der Darstellung der Gebäude werden eliminiert. Sichttote Bereiche im Orthophoto werden erheblich reduziert und der Informationsgehalt gesteigert.
Für die Verwendung im Antragsverfahren des Integrierten Verwaltungs- und Kontrollsystems (InVeKoS) werden digitale Datenebenen benötigt, die mit der erforderlichen Genauigkeit die aktuelle Situation der landwirtschaftlichen Nutzung darstellen. Das System zur Identifizierung landwirtschaftlicher Parzellen (LPIS) nach Artikel 68 der Verordnung (EU) 2021/2116 ist ein Bestandteil des Integrierten Verwaltungs- und Kontrollsystems (InVeKoS), wie in Artikel 66 der genannten Verordnung definiert. Es wird auf Ebene der Referenzparzellen angewandt. (VO 2022/1172 Art. 2 Abs. 1). Das Thüringer Flächenreferenzsystem (digitale Grundkarte Landwirtschaft, kurz DGK-Lw) basiert in Thüringen auf der Referenzparzelle Feldblock (FB) gemäß § 5 Nr. 1 GAPInVeKoS-Verordnung. Der Feldblock ist danach eine von dauerhaften Grenzen umgebene zusammenhängende landwirtschaftliche Fläche eines oder mehrerer Betriebsinhaber. Der Feldblock beinhaltet somit die Informationen über die geographische Lage der Außengrenzen der landwirtschaftlichen Nutzfläche. Referenzparzellen sind deutschlandweit eindeutig durchnummeriert (Feldblockident - FBI). Sie besitzen weiterhin eine Feldblockgröße (maximal förderfähige Fläche) und eine Bodennutzungskategorie.
Folgende Feldblocktypen gibt es:
- Landwirtschaftliche Nutzfläche (LF)
- Landschaftselemente (LE)
- Sondernutzungsflächen (SF)
- Forstflächen (FF)
Die Einteilung der Feldblöcke erfolgt getrennt nach den Hauptbodennutzungen Ackerland (AL), Grünland (GL), Dauerkulturen (DK), einschließlich darauf befindlicher Agroforstsysteme sowie nach den BNK für keine „landwirtschaftliche Fläche“ entsprechend § 11 Abs. 1 Nr. 3 Buchst. a, b, c und d GAPDZV (NW, EF und PK) und Sonstige.
Landschaftselemente (LE) werden entsprechend der Verordnung (EU) 2022/1172 Art. 2 Abs. 7 unter definierten Bedingungen als Teil der förderfähigen landwirtschaftlichen Fläche betrachtet. In Thüringen werden diese dauerhaften Konditionalitäts-LE als separater Feldblock (FB) ausgewiesen und sind somit Teil des Thüringer Flächenreferenzsystems (Feldblockreferenz). Sie müssen einen eindeutigen Bezug zu einem LF-FB (Landwirtschaftliche Nutzfläche) besitzen, d.h. sie liegen innerhalb eine Acker-, Dauergrünland- oder Dauerkulturfläche oder grenzen in Randlage direkt an diese.
Für die Herstellung der DGK-Lw werden (amtliche) Orthofotos der Thüringer Kataster- und Vermessungsverwaltung (TLBG) sowie Orthofotos aus Eigenbefliegungen des TLLLR interpretiert. Die Herkunft dieser Bilddaten beträgt jährlich jeweils 50 % der Landesfläche, so dass in jedem Jahr für die gesamte Thüringer Landesfläche aktuelle Bilddaten vorliegen.
Digitales Basis-Landschaftsmodell (Basis-DLM) Das Basis-DLM beschreibt die topographischen Objekte der Landschaft und das Relief der Erdoberfläche im Vektorformat. Die Objekte werden durch ihre räumliche Lage, ihren geometrischen Typ, beschreibende Attribute und Beziehungen zu anderen Objekten (Relationen) definiert. Jedes Objekt besitzt deutschlandweit eine eindeutige Identifikationsnummer (Identifikator). Die räumliche Lage wird für das Basis-DLM maßstabs- und abbildungsunabhängig im Koordinatensystem der Landesvermessung angegeben.Welche Objektarten das DLM enthält und wie die Objekte zu bilden sind, ist im ATKIS-Objektartenkatalog (ATKIS®-OK) festgelegt.
Im beantragten Projekt soll die Wechselwirkung von Strömungs- und Substratbedingungen auf die Struktur und Funktion von Biofilmen untersucht werden. Entscheidend ist hier die Kombination von experimenteller und modelltechnischer Kompetenz, die es erlauben soll, das Biofilmwachstum, die Struktur, die Wechselwirkung mit dem Fluid und den Abtrag von Biomasse für einen großen Bereich von verschiedenen Bedingungen zu modellieren. Auf der experimentellen Seite soll vor allem die optische Kohärenztomographie (OCT) genutzt werden, um auf der Biofilm-Mesoskala Informationen zur Fluidstruktur-Wechselwirkung zu generieren. Sauerstoffoptoden sollen eingesetzt werden, um zweidimensional aufgelöste Informationen zur Biofilmaktivität zu ermitteln. Die experimentellen Daten werden dann genutzt, um ein Kontinuum-Biofilmmodel zu erstellen und zu kalibrieren. Im Vergleich zu den bisher verwendeten Biofilmmodellen wird im zu entwickelnden Modell die Interaktion der Biofilmstruktur mit dem umgebenden Fluid integriert. Dafür müssen die mechanischen Eigenschaften des Biofilms bekannt sein. Sie sollen mit der OCT ermittelt werden, die es erlaubt, zwei- und dreidimensionale Bilddaten der Biofilme bei sich ändernden Strömungsbedingungen zu ermitteln. Die Daten werden dann in das Biofilmmodel übertragen, dafür sollen entsprechende Protokolle entwickelt werden. Zunächst wird der Biofilm als homogene Struktur betrachtet, in weiteren Schritten werden die mechanischen Biofilmeigenschaften dann auch als heterogen angenommen. Neben dem Wachstum wird auch der Abtrag von Biomasse (also kohäsive und adhäsive Eigenschaften) in das Modell eingehen, auch dafür sollen mit Hilfe der OCT entsprechenden Experimente zur Verifikation durchgeführt werden. Die Vorhersagefähigkeit des entwickelten Biofilmmodelles soll zum Ende des Vorhabens anhand eines realen Abwasserbiofilms getestet werden. Ziel ist es, dass mit Hilfe des entwickelten Modells das Verhalten von Biofilmen für eine große Breite von Strömungs- und Substratbedingungen vorhersagbar wird.