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.
Das sogenannte Retracking von Einzelwellenformen in der Satellitenaltimetrie über Küstenzonen und Binnengewässern hat seine Grenzen erreicht und bietet im Durchschnitt eine Genauigkeit im Dezimeterbereich. Durch die Analyse von Variationen der Rückstreuleistung entlang der Bin-Koordinate suchen die vorhandenen Retracking-Methoden nach einem Retracker-Offset in der Wellenform. Dies führt zu einer starken Abhängigkeit des Retrackingverfahrens von Messrauschen. Mit dem Start der operativen Sentinel-3-Serie sind wesentlich robustere Algorithmen erforderlich, um hochpräzise Wasserstandsschätzungen über Binnen- und Küstengewässern zu erhalten. Daher ist das Hauptziel dieses Forschungsprojekts, einen solchen robusten Algorithmus zu entwickeln und damit die altimetrische Wasserstandsbestimmung über Binnengewässern und Küstenregionen zu verbessern. Um ein robustes Wellenform-Retracker zu erhalten, ist es unser Ziel, das einen Stapel von benachbarten Wellenform erzeugen (das sogenannte Radargram) und schließlich einen Stapel von Radargrammen in der Zeit zu verwenden, den sogenannten Radargrammstapel, für den wir der raum-zeitlichen Variation der zurückgestreuten Leistung profitieren. Der Radargrammstapel erleichtert die Erkennung von Mustern wie Retracking-Gate, Off-Nadir-Muster (z.B. Parabel), oder Küstenlinien. Anstelle eines Retracking-Gates, als Punkt in einer einzelnen Wellenform, kann in einem Radargrammstapel eine Oberfläche, die sogenannte Retracker-Fläche/Mannigfaltigkeit, bestimmt werden. In diesem Forschungsprojekt wird zunächst die raumzeitliche Entwicklung von Satellitenaltimeterbeobachtungen über Wasserobjekten analysiert und werden Muster in Radargrammstapeln charakterisiert. Um ein Retracker-Fläche und die zugehörige Unsicherheit zu definieren, wird anschließend ein Conditional Random Fields (CRF)-Modell entwickelt. Das CRF-Modell profitiert von bedingten Modellen in den Querschnitten Bin-Raum, Bin-Zeit und Raum-Zeit. Anschließend wird eine maximale a-posteriori-Lösung gefunden, die die Retracking- Fläche ergibt. Zu diesem Zweck wird das Problem als Minimierung einer Energiefunktion formuliert, für die die Leistung verschiedener Klassen von Optimierungstechniken untersucht wird. Schließlich werden Wasserstandszeitreihen mit In-situ-Daten validiert und mit der Leistung bestehender Retrackers verglichen. Im Rahmen dieser Studie werden die Altimetrie-Daten aus den drei Missionen Jason-2&3 und Sentinel 3 verwendet. Zur Validierung werden mehrere Fallstudien ausgewählt. Die Idee des Wellenform-Retracking durch Analyse des raumzeitlichen Verhaltens in einer 3D-Datenstruktur wird in diesem Vorschlag zum ersten Mal formuliert und wurde in der Altimetrieforschung bisher nicht berücksichtigt. Dies eröffnet neue Wege für eine wesentlich genauere Abschätzung des Wasserspiegels für operative Missionen und für künftige Missionen über Binnen- und Küstengewässern.
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
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.
B2.1 4D-Kronenvitalität unter Verwendung struktureller und aktiver ChlF-Daten aus Drohnen-basierter FernerkundungWir werden Fernerkundungen von aktiver Chlorophyll Fluoreszenz (ChlF) mittels einer Drohne (UAV) nutzen, um detaillierte, wiederholte räumliche Karten zur Visualisierung und Bewertung der Baumvitalität zu erstellen, Hot Spots innerhalb der Wälder zu identifizieren und die stichprobenbasierten Erkenntnisse in ein flächen¬deckendes Monitoring zu übertragen. Dabei werden wir die Modelle für die Bewertung der Chlorophyllfluoreszenz auf der Grundlage von UAV-gestützten Fernerkundungsgeräten weiterentwickeln, die anhand der Blattmessungen kalibriert werden. B2.2 Leichtes, robustes und vielseitiges Instrument für aktive Baumkronen-Fluoreszenzmessungen mit Auflösung auf Blattebene von einem UAV ausWir werden ein stark miniaturisiertes, hochintegriertes, leichtes UAV-basiertes aktives ChlF-Messgerät entwickeln, das LiDAR-Techniken (Light detection and ranging) mit einem effizienten neuen Scan-Paradigma verwendet. Es wird ausgedehnte Flugkampagnen mit hoher räumlicher Auflösung ermöglichen. Dabei erfolgt die Kalibrierung der UAV-gestützten Daten direkt über den Abgleich mit Daten von dem Blattsensornetz von B1.
Weiterfuehrung des Thematischen Landesatlasses der Schweiz im Auftrag des Bundesrates von periodisch erscheinenden Lieferungen mit je 10 - 12 Tafeln mit ca. 20 Karten und Kartenkommentaren. Es werden verschiedenste Aspekte des Landes, welche einen Raumbezug haben, dargestellt. Die Karten der ersten Ausgabe werden systematisch nachgefuehrt und erlauben im Vergleich das Studium erfolgter Veraenderungen. Diese koennen bedingt sein durch die allgemeine bauliche Entwicklung (Uebersichtskarten, Fremdenverkehr etc.), die wirtschaftliche Entwicklung (Betriebsstatistik) oder neue wissenschaftliche Erkenntnisse (Geologie, Tektonik). Die karten- und reprotechnische Herstellung, den Druck und Verlag betreut das Bundesamt fuer Landestopographie.
<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>
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.
In der organischen Substanz (Humus) von Böden wird Kohlenstoff gespeichert. Zur Darstellung der Humusmengen bzw. -vorräten in Böden dient die vorliegende Karte. Die Einheit ist Tonnen pro Hektar (t/ha). Die organischen Kohlenstoffvorräte (Corg-Vorräte) ergeben sich aus dem Produkt von Humusgehalten in Masse-% - Boden, der Trockenrohdichte des Bodens und der Betrachtungstiefe in cm (hier 100cm). Bei mineralischen Böden unter Wald erfolgt die Darstellung unter Einbeziehung der Humusauflage. Grundlage sind die Geometrien und Idealprofile (Leit- und Begleitböden) der Bodenübersichtskarte 1:250.000 von Schleswig-Holsteinl. Die Nutzungsinformationen stammen aus dem Datensatz Corine-Landcover (CLC 5 2018 des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie (BKG)) und wurden für diese Karte zu 5 Klassen aggregiert. Die Attributtabelle der Karte enthält zusätzlich die Information über absolute organische Kohlenstoffvorräte der Einzelflächen. Es werden Flächen bis zu einer Mindestgröße von 1 ha dargestellt. In Siedlungsgebieten und auf stark anthropogen beeinflussten Flächen weisen die Daten höhere Unsicherheiten auf, weshalb die Kartendarstellung in diesen Bereichen ausgegraut wurde. In der Attributtabelle der Flächendaten sind die entsprechenden Angaben enthalten.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 1122 |
| Kommune | 8 |
| Land | 671 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 4 |
| Förderprogramm | 650 |
| Text | 55 |
| Umweltprüfung | 6 |
| unbekannt | 642 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 252 |
| offen | 1056 |
| unbekannt | 49 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1120 |
| Englisch | 349 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 40 |
| Bild | 30 |
| Datei | 22 |
| Dokument | 207 |
| Keine | 456 |
| Unbekannt | 1 |
| Webdienst | 54 |
| Webseite | 684 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1354 |
| Lebewesen und Lebensräume | 755 |
| Luft | 427 |
| Mensch und Umwelt | 1357 |
| Wasser | 489 |
| Weitere | 1344 |