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s/cartographie/Kartographie/gi

Schwerpunktprogramm (SPP) 1889: Regional Sea Level Change and Society (SeaLevel), Teilprojekt: Holozäne Meeresspiegelschwankungen in Südostasien

Relative Meeresspiegelschwankungen resultieren aus dem Zusammenspiel von Eustasie, Isostasie, Tektonik und Subsidenz. Die Rekonstruktion des holozänen Meeresspiegels erlaubt es sowohl vertikale Landbewegungen als auch geophysikalische Modelle zu Glazialen Isostatischen Ausgleichsbewegungen (GIA) zu definieren, welche im Gegenzug benutzt werden um instrumentelle Meeresspiegelmessungen an Gezeitenpegeln zu korrigieren. Dementsprechend repräsentieren regionale Daten zu relativen Meeresspiegelschwankungen während des Holozäns, welche auf der Grundlage von standardisierten Protokollen erhoben wurden, den Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen zu Meeresspiegelschwankungen des vergangenen Jahrhunderts und die Grundlage für eine Bewertung von lokalen und regionalen Meeresspiegelschwankungen während des 21ten Jahrhunderts. Obwohl es für einige Gebiete genaue Daten zu holozänen Meeresspiegelschwankungen gibt sind Rekonstruktionen für Südostasien, einer vom zukünftigen Meeresspiegelanstieg hoch gefährdeten Region, noch immer begrenzt und im Bezug auf die korrekte Interpretation von Meeresspiegelanzeigern, deren Höhenbezug zu Normalnull und die Qualität der Altersbestimmungen, fragwürdig. Das übergeordnete Ziel dieses Antrags ergibt sich daher aus der Frage: Wie können wir unser Verständnis über relative Meeresspiegelschwankungen während des Holozäns in Südostasien und die damit in Zusammenhang stehenden Prozesse verbessern? Um diese Frage zu beantworten werden wir veröffentlichte Meeresspiegeldaten neu Auswerten und einem standardisierten Ansatz entsprechend in einer Datenbank zusammentragen. Diesen Datensatz werden wir anschließend mit den Forschungsergebnissen von einigen Inseln im Spermonde Archipel, einer vom zukünftigen Meeresspiegelanstieg hoch gefährdeten Region, ergänzen. Im Anschluss an die Geländearbeit werden wir einen umfassenden Datensatz an geophysikalischen Modellen erstellen welche sowohl auf den Ergebnissen der Datenbank, als auch auf den neu erhobenen Geländedaten beruhen und welche statistische Unsicherheiten im Bezug auf das gewählte Eismodell und die Mantelviskosität beinhalten. Dies wird es uns ermöglichen die volle Bandbreite von GIA Signalen zu erfassen und den Bereich zu definieren welcher am besten zu den geologischen Geländedaten passt. Die Geländedaten werden außerdem auf der Grundlage eines Bayes'schen Ansatzes statistisch ausgewertet um potentielle Muster innerhalb der holozänen Meeresspiegelschwankungen zu entdecken. Die Resultate der statistischen Auswertung werden mit den Ergebnissen einer Satellitenbildauswertung bezüglich der Bevölkerungsdichte und Landnutzungsmustern auf den Inseln im Spermonde Archipel gegengeprüft. Nicht zuletzt durch die enge Zusammenarbeit mit weltweit führenden Experten auf internationaler Ebene wird innerhalb dieses Projekts ein Doktorand in allen Bereichen der Meeresspiegelforschung ausgebildet, von Labor und Geländetechniken bis hin zur geophysikalischen Modellierung und Datenauswertung.

Hochwassergefahrenkarte Wuppertal

<p>Die Hochwassergefahrenkarte Wuppertal ist eine im Auftrag der Stadt Wuppertal von der Firma cismet GmbH betriebene interaktive Internet-Kartenanwendung zur Information der Öffentlichkeit über Überflutungsrisiken im Zusammenhang mit Hochwasserereignissen. Sie stellt hierzu die Maximalwerte von Wassertiefen dar, die im Verlauf der drei vom Land NRW für die Wuppertaler Risikogewässer (Wupper, Schwelme, Mirker Bach, Morsbach, Hardenberger Bach, Deilbach) simulierten Hochwasser-Szenarien auftreten. Dazu wird ein Raster mit einer Kantenlänge von 1 m benutzt. Die Wassertiefen werden in der 2D-Kartendarstellung mit einem Farbverlauf visualisiert. In der 3D-Ansicht wird die Wasseroberfläche in den überfluteten Bereichen wie eine zweite digitale Geländeoberfläche in einem transparenten Blauton dargestellt. Sobald die Hochwassergefahrenkarte und die Starkregengefahrenkarte auf einem Endgerät in zwei Fenstern desselben Browsers gestartet werden, sind ihre 2D-Kartenausschnitte (Position und Maßstab) standardmäßig miteinander gekoppelt. Die Implementierung erfolgte ebenfalls durch die Firma cismet als Applikation innerhalb des Urbanen Digitalen Zwillings der Stadt Wuppertal (DigiTal Zwilling). Im Konzept des DigiTal Zwillings implementiert die Hochwassergefahrenkarte einen Teilzwilling, der dem Fachzwilling Klimawandel zuzuordnen ist. Die Hochwassersimulationen des Landes NRW erfolgen nach den Vorgaben der EU-Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie (EU-HWRM-RL) in einem Turnus von sechs Jahren für die Risikogewässer des Landes. Derzeit sind die im Dezember 2019 vorgelegten Ergebnisse des zweiten Umsetzungszyklus der EU-HWRM-RL verfügbar. Für die Hintergrundkarten nutzt die Hochwassergefahrenkarte Internet-Kartendienste (OGC-WMS) des Regionalverbandes Ruhr zur Stadtkarte 2.0, des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie zur basemap.de sowie der Stadt Wuppertal (True Orthophoto, Amtliche Basiskarte ABK und Hillshade). Technisch basiert die Hochwassergefahrenkarte auf Open-Source-Komponenten, insbesondere den JavaScript-Bibliotheken React, Leaflet und CesiumJS. Die Hochwassergefahrenkarte Wuppertal ist frei zugänglich für beliebige interne Nutzungen. Die Integration in eine eigene online-Applikation oder Website des Anwenders ist generell vertrags- und kostenpflichtig.</p> <p> </p>

Digitale Übersichtskarte Niedersachsen 1 : 1 000 000 (DÜKN1000)

Auf der Digitalen Übersichtskarte Niedersachsen im Maßstab 1 : 1 000 000 wird der Nordwestdeutsche Raum bis zu den Niederlanden abgebildet. Die Eckpunkte bilden die Städte Heide (Schleswig-Holstein), Bad Doberan (Mecklenburg-Vorpommern), Naumburg (Sachsen-Anhalt), Neuss (Nordrhein-Westfalen), Groningen (Niederlande). Das Bundesland Niedersachsen aber auch Hamburg und Bremen werden damit vollständig dargestellt. Auch Teile der Nachbarländer mit den Städten Lübeck, Schwerin, Magdeburg, Kassel und dem Ruhrgebiet liegen innerhalb des dargestellten Gebietes. Siedlungs-, Gewässer- und Verkehrsstrukturen werden deutlich hervorgehoben. Die naturräumliche Gliederung ist zu erkennen. Damit eignet sich die Karte für überregionale Orientierung, Planung und Forschung. Größere Naturräume, Siedlungsflächen, Flüsse, Gewässerflächen und Kanäle sind mit Namen versehen. Sämtliche niedersächsischen Städte und Gemeinden sind in der Karte dargestellt. Bei Samtgemeinden ist die Gemeinde mit dem Verwaltungssitz verzeichnet. Die Größe der Ortsbeschriftung weist auf die Einwohnerzahl hin. Im Aufbau sind die Inhaltselemente in Ebenen (Layer) gegliedert, diese Einzellayer werden auch einzeln angeboten.Weitere Informationen: http://www.lgn.niedersachsen.de/live/live.php?&navigation_id=11011&article_id=51657&_psmand=35

Digitale Übersichtskarte 1 : 2 500 000 (DÜKN2500)

Auf der Digitalen Übersichtskarte im Maßstab 1 : 2 500 000 wird der Nordwestdeutsche Raum bis zu den Niederlanden abgebildet. Das Bundesland Niedersachsen aber auch Hamburg und Bremen werden damit vollständig dargestellt Auch Teile der Nachbarländer mit den Städten Lübeck, Schwerin, Magdeburg, Kassel und dem Ruhrgebiet liegen innerhalb des dargestellten Gebietes. Siedlungs-, Gewässer- und Verkehrsstrukturen werden hervorgehoben. Die naturräumliche Gliederung ist zu erkennen. Damit eignet sich die Karte für überregionale Orientierung, Planung und Forschung.

Digitale Übersichtskarte Niedersachsen 1 : 500 000 (DÜKN500)

Die Digitale Übersichtskarte Niedersachsen 1:500 000 (DÜKN500) bildet das Land Niedersachsen flächendeckend ab und ist geeignet für eine Gesamtbetrachtung des Landes. Sie wird in den Varianten Normalausgabe und Verwaltungsausgabe angeboten. Auf der Normalausgabe ( Ausgabejahr 2017) werden Siedlungs- und Verkehrsstrukturen deutlich hervorgehoben. Sie bietet einen ausgezeichneten Überblick für den Fernverkehr und eine schnelle Orientierung für Ortssuchende. Zusätzlich werden die Geländeformen durch Höhenpunkte verdeutlicht. Eine zeitgemäße GPS-Orientierung ist durch das aufgedruckte UTM-Koordinatengitter möglich. Die Verwaltungsausgabe (Ausgabejahr 2013) liefert auf einer farbreduzierten Kartengrundlage eine Übersicht der politischen Gliederung Niedersachsens bis hinunter zur Darstellung einer Samtgemeinde. Dabei werden die Verwaltungseinheiten durch Zahlenkürzel oder Buchstaben-/Zahlen- Kürzel bezeichnet. Die dazugehörigen Namen finden sich übersichtlich im systematischen Verzeichnis der Verwaltungseinheiten auf der Kartenrückseite. Außerdem enthält die Karte ein TK25-Blattgitter. Damit kann schnell die passende Topographische Karte zu jeder Region gefunden werden

Micro-scaled hydraulic heterogeneity in subsoils

Nutrient and water supply for organisms in soil is strongly affected by the physical and physico-chemical properties of the microenvironment, i.e. pore space topology (pore size, tortuosity, connectivity) and pore surface properties (surface charge, surface energy). Spatial decoupling of biological processes through the physical (spatial) separation of SOM, microorganisms and extracellular enzyme activity is apparently one of the most important factors leading to the protection and stabilization of soil organic matter (SOM) in subsoils. However, it is largely unknown, if physical constraints can explain the very low turnover rates of organic carbon in subsoils. Hence, the objective of P4 is to combine the information from the physical structure of the soil (local bulk density, macropore structure, aggregation, texture gradients) with surface properties of particles or aggregate surfaces to obtain a comprehensive set of physical important parameters. It is the goal to determine how relevant these physical factors in the subsoil are to enforce the hydraulic heterogeneity of the subsoil flow system during wetting and drying. Our hypothesis is that increasing water repellency enforces the moisture pattern heterogeneity caused already by geometrical factors. Pore space heterogeneity will be assessed by the bulk density patterns via x-ray radiography. Local pattern of soil moisture is evaluated by the difference of X-ray signals of dry and wet soil (project partner H.J. Vogel, UFZ Halle). With the innovative combination of three methods (high resolution X-ray radiography, small scale contact angle mapping, both applied to a flow cell shaped sample with undisturbed soil) it will be determined if the impact of water repellency leads to an increase in the hydraulic flow field heterogeneity of the unsaturated sample, i.e. during infiltration events and the following redistribution phase. An interdisciplinary cooperation within the research program is the important link which is realized by using the same flow cell samples to match the spatial patterns of physical, chemical, and biological factors in undisturbed subsoil. This cooperation with respect to spatial pattern analysis will include the analysis of enzyme activities within and outside of flow paths and the spatial distribution of key soil properties (texture, organic carbon, iron oxide content) evaluated by IR mapping. To study dissolved organic matter (DOM) sorption in soils of varying mineral composition and the selective association of DOM with mineral surfaces in context with recognized flow field pattern, we will conduct a central DOM leaching experiment and the coating of iron oxides which are placed inside the flow cell during percolation with marked DOM solution. Overall objective is to elucidate if spatial separation of degrading organisms and enzymes from the substrates may be interconnected with defined physical features of the soil matrix thus explaining subsoil SOM stability and -dynami

Schwerpunktprogramm (SPP) 1315: Biogeochemische Grenzflächen in Böden; Biogeochemical Interfaces in Soil, Highly-resolved imaging in artificial and natural soils to yield dynamics and structure of interfaces from oxygen, pH and water content

In soils and sediments there is a strong coupling between local biogeochemical processes and the distribution of water, electron acceptors, acids, nutrients and pollutants. Both sides are closely related and affect each other from small scale to larger scale. Soil structures such as aggregates, roots, layers, macropores and wettability differences occurring in natural soils enhance the patchiness of these distributions. At the same time the spatial distribution and temporal dynamics of these important parameters is difficult to access. By applying non-destructive measurements it is possible to overcome these limitations. Our non-invasive fluorescence imaging technique can directly quantity distribution and changes of oxygen and pH. Similarly, the water content distribution can be visualized in situ also by optical imaging, but more precisely by neutron radiography. By applying a combined approach we will clarify the formation and architecture of interfaces induces by oxygen consumption, pH changes and water distribution. We will map and model the effects of microbial and plant root respiration for restricted oxygen supply due to locally high water saturation, in natural as well as artificial soils. Further aspects will be biologically induced pH changes, influence on fate of chemicals, and oxygen delivery from trapped gas phase.

Sonderforschungsbereich (SFB) 1502: Regionaler Klimawandel: Die Rolle von Landnutzung und Wassermanagement, Teilprojekt C04: Assimilation von Schnee-Satellitendaten und ihre Auswirkungen auf den hydrologischen Kreislauf und die atmosphärischen Flüsse

Das Projekt C04 zielt darauf ab, ein Schneedaten-Assimilationsschema für das vollständig gekoppelte Erdsystemmodell zu entwickeln und zu implementieren, das Schnee-Beobachtungen optimal mit Modellsimulationen zusammenführt, um die kontinentalskaligen Schneeschätzungen zu verbessern. Außerdem werden wir die Auswirkungen der verbesserten Schneeschätzungen auf die hydrologischen Prozesse, als auch auf die Atmosphäre, durch den Schnee-Albedo-Effekt und die Bodenfeuchte-Niederschlags-Rückkopplungen untersuchen. Dieses Projekt trägt zur Entwicklung von Assimilationsstrategien auf der Basis von Fernerkundungsdaten bei, um die Schneeschätzungen in vollständig gekoppelten Modellen zu verbessern.

Innsbrucker Föhnstudien V: GAP Flow

Die 'Innsbrucker Föhnstudien 1-4' am Anfang des 20. Jahrhunderts leisteten Pionierarbeit zum Verständnis von Föhn, eines starken, böigen und oft warmen und trockenen Windes im Lee von Gebirgen. Am Ende des 20. Jahrhunderts wurde im Rahmen des internationalen 'Mesokaligen Alpinen Programms' (MAP) Föhn in bisher unerreichtem Detail und Vollständigkeit vermessen. Daten aus MAP und aus einem kleineren Programm zur Untersuchung des Föhns (örtlicher Name: Bora) entlang der adriatischen Küste halfen unserem Projekt, den 'Innsbrucker Föhnstudien 5', herauszufinden, wie und warum Luft im Lee des Gebirges hinunter'fällt' und dabei immer schneller wird, wie häufig Föhn auftritt und wie gut er vorausgesagt werden kann. Unsere Forschungsarbeiten ergaben ein nahezu vollständiges Bild des Föhns, das wir aus Puzzleteilen früherer Föhnforschungen und von MAP zusammentrugen. Föhn läßt sich am besten mit Wasser vergleichen, das in einem Fluss oder einem See langsam auf ein Wehr zuströmt, dort immer schneller und gleichzeitig auch viel dünner (meist weniger als 1m) wird und hinunterstürzt. Luft verhält sich ähnlich, nur ist die Luftschicht, die als Fallwind hinter dem Gebirgskamm hinunterstürzt, typischerweise hunderte Meter dick. Während die Bauingeneure den Oberrand des Wehrs glatt bauen, sind Gebirge zerklüftet und voller Einschnitte. Luft wird natürlich zuerst durch solche Einschnitte und Pässe strömen, bevor sie über den Kamm fließt. Wir konnten zeigen, dass die berühmten Föhnorte unserer Erde alle im Lee von Gebirgeseinschnitten liegen. Auch für einen erfahrenen Meteorologen ist es nicht immer leicht, Föhn von einem nächtlichen Hangwind zu unterscheiden, der dadurch entsteht, dass die Luft durch Ausstrahlung schwerer wird. Ob Föhn blies, hatte man bisher immer subjektiv anhand des zeitlichen Verlaufs von Windgeschwindigkeit und -richtung, Temperatur und relativer Feuchte bestimmt. Das hatte 2 Nachteile: das Resultat hing davon ab, wer die Bestimmung vornahm, und außerdem war es zu zeitaufwendig, Jahrzehnte von Daten oder Daten von mehreren Föhnorten händisch zu klassifizieren. Wir entwickelten erstmals einen objektiven, zuverlässigen Computeralgorithmus zur Föhnbestimmung. Damit waren wir in der Lage, Föhnklimatologien auf beiden Seiten des Alpenhauptkamms zu erstellen. Im windigsten Ort (Ellbögen ca. 10 km südlich von Innsbruck) bläst der Föhn im Jahresschnitt während 20Prozent der Zeit. Auch die größten Computer sind nicht mächtig genug, alle Täler und Einschnitte der Gebirgszüge wiederzugeben und dort die Wetterdetails vorherzusagen. Föhn im Wipptal ist z.B. gar nicht direkt enthalten. Trotzdem finden sich Spuren, mittels derer wir wiederum objektiv die Wahrscheinlichkeit für Föhn voraussagen können. Auch 3 Tage in die Zukunft ist diese Föhnvorhersage praktisch gleich gut wie für den ersten Tag. Erst ab dem vierten Tag nimmt die Vorhersagegüte dann deutlich ab.

Preußische Urmesstischblätter 1 : 25 000

Die Herstellung der Preußischen Urmesstischblätter begann 1822 für das gesamte Staatsgebiet Preußens. Die Karten waren handgezeichnete Unikate im Maßstab 1 : 25 000. Sie wurden nicht veröffentlicht, sie sollten lediglich die Grundlage für Kartenwerke kleinerer Maßstäbe bilden. Mit der -Instruction für die topographischen Arbeiten des Königlich Preußischen Generalstabes- von 1821 und mit den -Erläuterungen zu den Musterblättern für die topographischen Arbeiten des Königlich Preußischen Generalstabes- wurden inhaltliche und gestalterische Festlegungen getroffen. Die Ur-messtischblätter markieren den Anfang der topographischen Kartographie, die sich in verschiedenen Etappen weiterentwickelt hat, aber bis heute auf diesen Wurzeln basiert. Die Karten stehen plano zur Verfügung und sind überwiegend als Druck erhältlich. Einzelne Kartenblätter wurden in der Farbgebung überarbeitet und ähneln somit noch mehr dem Original. Diese sind als hochwertiger Plot erhältlich.

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