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Thüringer Flächenreferenzsystem Feldblock

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.

Nichtinvasive Detektion von Mikroplastikpartikeln im Boden - Analyse der Auswirkungen von Mikroplastik auf Bodenaggregate, Wurzeln und Infiltrationsverhalten

Weltweit werden Böden zunehmend mit Plastikmüll belastet. Der kontinuierliche Eintrag von Mikroplastik beeinflusst Lebensbedingungen von Pflanzen und Bodenorganismen. Bislang verstehen wir nur unzureichend, wie sich die Anwesenheit von Mikroplastik auf Struktur und Funktionsweise des Bodens auswirkt. Es ist unklar, wie stark die Rhizosphäre dadurch beeinflusst wird und welche Risiken sich daraus für die Pflanzen ergeben. Inzwischen gibt es verschiedene Analyseverfahren, um unterschiedliche Aspekte der Mikroplastikverschmutzung des Bodens zu untersuchen. Allerdings beinhalten diese Verfahren üblicherweise Prozessschritte, bei denen die Integrität der Probe zerstört wird, wodurch sich der Zusammenhang zwischen der Verteilung von Mikroplastik in der Probe und der Mikrostruktur und Hydraulik des Bodens nicht mehr erschließen lässt. Vor kurzem haben wir jedoch einen nicht-invasiven Ansatz entwickelt, mit dem Mikroplastik in sandigen Böden nachgewiesen werden kann. Mittels komplementärer Neutronen- und Röntgentomographie lassen sich Mikroplastikpartikeln im trockenen Boden detektieren und gleichzeitig die dreidimensionale Struktur der Bodenmatrix analysieren. In diesem Projekt wird die Methode getestet, optimiert und dann angewandt, um besser zu verstehen, wie Mikroplastik unterschiedlicher Größe und Form die Mikrostruktur und Eigenschaften des Bodens beeinflusst. Außerdem wird untersucht, ob in die Rhizosphäre eingelagertes Mikroplastik die Bedingungen für das Wurzelwachstum und die Wasseraufnahme verändert und welchen Einfluss Mikroplastik unterschiedlicher Größe und Form auf die Infiltration und Wasserbewegung im Boden hat. Zunächst wird die Auflösung der Methode optimiert, um auch sehr feine Strukturen, wie Mikroplastikfasern und Folienfragmente, detektieren zu können. Die Segmentierung der 3D Bilddaten wird durch die Berücksichtigung von Form-Deskriptoren sowie durch Maschinelles Lernen unterstützt, um Mikroplastikpartikeln von organischen Bodenbestandteilen zu unterscheiden. In einem Aggregationsexperiment mit wird für einen natürlichen Sandboden der Einfluss von Mikroplastikfasern auf die Bildung und Stabilität von Bodenaggregaten mittels hochauflösender Dual-mode Tomographie analysiert. Im nächsten Schritt wird die Rhizosphäre junger Mais- und Lupinenpflanzen untersucht, um potentielle Einflüsse verschieden geformter Mikroplastikpartikel auf lokale Strukturen der Bodenmatrix, Wurzeln und Wasserpfade zu ermitteln. Schließlich werden wir High-Speed Neutronentomographie einsetzen, um dynamischen 3D-Infiltrationsmuster in Bodensäulen mit und ohne Wurzelsysteme zu erfassen. Die Form und Geschwindigkeit der Wasserfront wird zeigen, ob und wie die Bodenbenetzbarkeit durch eingelagerte Mikroplastikpartikel beeinflusst wird. Das vorgeschlagene Projekt wird einzigartige neue Einblicke in die durch Mikroplastik modifizierte Struktur der Bodenmatrix geben, die für das mechanistische Verständnis der resultierenden Bodeneigenschaften gebraucht werden.

Nutzung von multi-dimensionalen Bilddaten der optischen Kohärenztomographie zur Entwicklung eines multiphysikalischen Biofilmmodells

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.

Entwicklung von auf automatisierten und KI-basierten Sortierlösungen für die nachhaltige Verwertung von Alttextilien

Optimierung holzbasierter Dämmstoffe, Teilvorhaben 3: Simulation des Wärmetransports in der Mikrostruktur

Biotoptypkartierung der Beweissicherung zur Baumaßnahme "Anpassung der Fahrrinne der Unter- und Außenelbe an die Containerschifffahrt" aus dem Jahr 2024

Die Biotoptypkartierung 2024 erfolgte als Zustandserfassung zehn Jahre nach dem Ausbau der Baumaßnahme "Anpassung der Fahrrinne der Außen- und Unterelbe an die Containerschifffahrt" unter Einsatz von HRSC-A(X) Bilddaten und einer automatisierten Biotoptypkartierung. Die zugrundeliegenden Luftbilddaten wurden 2023 erhoben.

Biotoptypkartierung der Beweissicherung zur Baumaßnahme "Anpassung der Fahrrinne der Unter- und Außenelbe an die Containerschifffahrt" aus dem Jahr 2017

Die Biotoptypkartierung 2017 erfolgte als Zustandserfassung zehn Jahre nach dem Ausbau der Baumaßnahme "Anpassung der Fahrrinne der Außen- und Unterelbe an die Containerschifffahrt" unter Einsatz von HRSC-A(X) Bilddaten und einer automatisierten Biotoptypkartierung. Die zugrundeliegenden Luftbilddaten wurden 2016 erhoben.

Biotoptypkartierung der Beweissicherung zur Baumaßnahme "Anpassung der Fahrrinne der Unter- und Außenelbe an die Containerschifffahrt" aus dem Jahr 2010

Die Biotoptypkartierung 2010 erfolgte als Zustandserfassung zehn Jahre nach dem Ausbau der Baumaßnahme "Anpassung der Fahrrinne der Außen- und Unterelbe an die Containerschifffahrt" unter Einsatz von HRSC-A(X) Bilddaten und einer automatisierten Biotoptypkartierung. Die zugrundeliegenden Luftbilddaten wurden 2010 erhoben.

ATKIS - DTK50

Die Digitale Topographische Karte 1:50 000 ist rechnergestützt und in neuer Kartengraphik aus dem Digitalen Landschaftsmodell und dem Digitalen Geländemodell abgeleitet. Sie liegt sowohl gedruckt (TK50), als auch im Rasterformat (DTK50) vor. Da gegenüber der TK25 die vierfache Fläche auf der gleichen Kartengröße dargestellt wird, kann ihre Lesbarkeit nur gewährleistet sein, wenn ausgewählte Elemente in vereinfachter Form wiedergegeben werden (Generalisierung). Die neue Kartengraphik zeichnet sich durch eine moderne Farbgebung aus. Insbesondere das Verkehrsnetz, die Siedlungs- und Vegetationsflächen sind in ihrer thematischen Gliederung durch ihre Farbgebung übersichtlich und schnell zu erfassen. Abgabe: digital: DTK50 (digitale Version der TK50): Rasterdaten, auf Wunsch Ebenenstrukturiert, Format: TIFF, PDF Plotausgabe: gefaltet: 11 cm x 25 cm, plano: 75 cm x 56 cm, mit dreisprachiger Legende (D, GB, F)

ATKIS - DTK25

Digitale Topographische Karten (DTK) sind aus Digitalen Landschafts- und Geländemodellen erzeugte topographische Karten im Rasterformat. Die Rasterdaten sind nach kartographischen Inhaltselementen in verschiedene Ebenen gegliedert und können als einfarbige Einzelebenen sowie als farbige Kombinationsausgaben abgegeben werden. Aus dem Basis-DLM und DGM abgeleitete Rasterdaten im Maßstab 1:25 000.

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