The worldwide Sensor Web comprises observation data from diverse sources. Each data provider may process and assess datasets differently before making them available online. This information is often invisible to end users. Therefore, publishing observation data with quality descriptions is vital as it helps users to assess the suitability of data for their applications. It is also important to capture contextual information concerning data quality such as provenance to trace back incorrect data to its origins. In the Open Geospatial Consortium (OGC)’s Sensor Web Enablement (SWE) framework, there is no sufficiently and practically applicable approach how these aspects can be systematically represented and made accessible. This paper presents Q-SOS—an extension of the OGC’s Sensor Observation Service (SOS) that supports retrieval of observation data together with quality descriptions. These descriptions are represented in an observation data model covering various aspects of data quality assessment. The service and the data model have been developed based on open standards and open source tools, and are productively being used to share observation data from the TERENO observatory infrastructure. We discuss the advantages of deploying the presented solutions from data provider and consumer viewpoints. Enhancements applied to the related open-source developments are also introduced.
Within the TERENO initiative, four terrestrial observatories, collecting huge amounts of environmental data, are being set up since 2008. To manage, describe, exchange and publish these data, the distributed Spatial Data Infra- structure TEODOOR (http://www.tereno.net) was created. Each institution responsible for an individual observatory sets up its own local data infrastructure, which may communicate with each other to exchange data and metadata internally or to the public by OGC compliant Web services. The TEODOOR data portal serves as a database node to provide scientists and decision makers with reliable and well-accessible data and data products. Various tools like hierarchical search or Web-GIS functions allow a deeper insight into the different observato- ries, test sites and sensor networks. Sensor data can be queried and selected for measured parameters, stations and/or time periods, and can be visualized and downloaded according to a shared TERENO data policy. Currently, TEODOOR provides free access to data from more than 500 monitoring stations.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wupperverband durchgeführt. Stauseen sind in vielen Teilen der Erde für die Trinkwassergewinnung und Stromerzeugung unerlässlich. Sie bilden insbesondere Nähr- und Schadstoffe aus dem Einzugsgebiet eine Senke. Eine Folge davon ist die Gewässereutrophierung. Klimawandel, Intensivierung der Landnutzung sowie Siedlungstätigkeit verschärfen die Probleme. Langfristige, integrierte Managementstrategien, welche die Wasser- und Stoffflüsse in Einzugsgebieten ebenso wie die wesentlichen Reaktionen in Wasserspeichern adäquat berücksichtigen, sind gefragt. Aktuell verfügbare, konventionelle Methoden des Einzugsgebiets- und Gewässermonitorings stoßen an ihre Grenzen, weil verfügbare Modell-Softwarepakete in vielen Regionen der Welt aufgrund limitierter Datenverfügbarkeit in adäquater räumlicher und zeitlicher Auflösung stark eingeschränkt oder nicht anwendbar sind. Ein zentrales Ziel des Projekts ist deshalb, die Komplexität der zugrunde gelegten wissenschaftlichen Ansätze und benötigten Daten für ein künftiges Modell zu verringern, damit es mit vertretbarem Aufwand und ausreichender Aussagekraft insbesondere in Regionen mit begrenzter Datenverfügbarkeit anwendbar ist und ein angepasstes hocheffizientes Mindest-Monitoring erlaubt. Exemplarisch werden im Zuge des Forschungsprojekts die Große Dhünn-Talsperre in Nordrhein-Westfalen und der Passauna-Stausee im brasilianischen Bundesstaat Paraná mit ihren jeweiligen Einzugsgebieten untersucht und in einem Monitoring-System visualisiert. Im Projekt werden wesentliche Eingangs- und Validierungsdaten zur Beschreibung von Einzugsgebiets- und Gewässereigenschaften aus weltweit verfügbaren fernerkundlichen Datensätzen abgeleitet. Sämtliche erhobenen Daten sind möglichst interoperabel Austausch der Messdaten wird das OGC Sensor Web genutzt. Ein wichtiger Aspekt bei der Entwicklung des Monitoringsystems ist die Modularität der Komponenten und Interoperabilität der Daten. Diese werden durch die möglichst umfassende Nutzung standardisierter Schnittstellen für Geodienste und Geodaten (z.B. INSPIRE, OGC Sensor Web) erreicht.
Das Projekt "Teilprojekt F" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wupperverband durchgeführt. Vorhabenziel: Das Ziel des Verbundvorhabens ist einen Beitrag zur Einführung eines integrierten Ansatzes für den Aufbau von Instrumenten des Umwelt- und Klimaschutzmanagements in der Provinz Sichuan zu liefern und die Entwicklung und den Einsatz nachhaltiger Umwelttechnologien und Dienstleistungen zu fördern. Als innovative Dienstleistungsprojekte sind sieben Management- und drei Demonstrationsprojekte vorgesehen. Die Ziele dieses Teilantrags sind, mit dem Teilprojekt 'Web-GIS basierte wasserwirtschaftliche Planentwicklung' (M2) und Unterstützung des Teilprojektes Gewässergütemessnetz mit mehreren Messstationen (D1) effektive Instrumente für ein erfolgreiches Wissens - und Risikomanagement in Sichuan zu liefern. Das Umweltportal inkl. der Web GIS-Anwendung und die Sensor Web Dienste ermöglichen eine wirkungsvolle Übersicht für die Managementebene, Verschneidungen und Analysen für die Arbeitsebene sowie einen außerordentlichen Beitrag für die Überwachung und das Risikomanagement durch die schnelle Bekanntgabe und Verbreitung von Messergebnisse per SensorWeb. Arbeitsplanung: Die Projektpartner wollen im Teil WEB GIS Daten aus Sichuan aufbereiten, diese auch als OGC-WebGIS-Dienste bereitstellen und durch die Bereitstellung dieser Dienste in einer WebGIS-Anwendung zahlreiche Verschneidungs-, Analyse-, und Editiermöglichkeiten bieten. Darüber hinaus werden Sensor Web Dienste erstellt und weiterentwickelt, die die Daten der Gewässergütemessstationen online in das WebGIS übertragen.
Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DHI-WASY GmbH durchgeführt. Das Gesamtziel dieses Vorhabens ist ein mobiles Wasserstandsmesssystem zur Unterstützung des Hochwassermanagements. Im Rahmen dieses Teilprojektes sollen eine Reihe von Entwicklungen durchgeführt werden, die für die Markteinführung des Systems notwendig sind. Mit dem hier vorgeschlagenen Projekt sollen auch die für diese Entwicklung notwendigen Kommunikations- und Softwaretools für den sicheren und schnellen Datentransfer, und a. bei Messungen in von Hochwasser betroffenen Gebieten, so optimiert werden, dass diese OGC-konform (Open Geospatial Consortium) durch Komponenten des Sensor Web Enamblements (SWE) erweitert und vereinfacht werden. Hier spielt vor allem die Administration und die Fähigkeit zur Systemintegration eine große Rolle. . Das Vorhaben gliedert sich in 7 Arbeitspakete: etamax hat die Verantwortung für die Projektleitung in AP0. DHI-WASY ist verantwortlich für die APs 1 'Systems zur Administration, Kontrolle und Wartung von mobilen Messeinheiten' und AP 2 'Architektur zur Systemintegration in bestehende Infrastrukturen'. etamax wird für die Entwicklungen in APs 3 bis 5 zuständig sein: AP3 'Entwicklung von mobilen Referenzstationen', AP4 'Optimierung des Floater Gehäuses', AP 5 'Verbesserung der Stromversorgung und Einsatzdauer der Floater'. Die Gesamtergebnisse werden dann in AP 6 'Gesamtsystemtest' getestet. Die Dokumentation wird in AP7 durchgeführt.
Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung und Produktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Binder-Elektronik GmbH durchgeführt. Ziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung eines elektronischen Sensorsystems mit Funkkommunikation welches die elektrische Versorgung zum Teil durch mikroiduktive Wandler bezieht. Die Funkzähler sollen dabei an Gas Verbrauchszähler installiert werden. Im Rahmen des Projekts sollen Funktionsdemonstartoren und Funktionsprototypen erstellt werden, an dem die Funktionalität letztendlich erprobt und dargestellt werden kann. Binder Elektronik realisiert dabei ein nutzergerechtes Monitoringsystem als Sensor ,Messelektronischen Aufbau in modularer MST-Technologie um daraus ein Gesamtsystem zur Gas Verbrauchsmessung aufbauen zu können. Dabei wird auf der Schaltungsentwicklung des Verbundpartners WIKON aufgesetzt. Die im Projekt erstellten Funktionsdemonstratoren und Funktionsprototypen dienen zur Erprobung und Feldtest bei den Projektpartnern. Nach Projektende erfolgt die Weiterentwicklung der Module und Geräte bis zur Serienreife. Danach soll die Serienherstellung der Geräte bei Binder erfolgen, welche zur Vermarktung an WIKON geliefert werden.
Das Projekt "Teilprojekt: Systemübergreifende ressourcenschonende Datenübertragung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WIKON Kommunikationstechnik GmbH durchgeführt. Ziel des Verbundprojektes ist die Entwicklung eines elektronischen Sensorsystems mit Funkkommunikation, welches die elektrische Versorgung zum Teil durch mikroinduktive Wandler bezieht. Die Funksensoren sollen an Verbrauchszählern - insbesondere Gaszählern - mit Standardanschluss an ein Rollenzählwerk betrieben werden können. Die Betriebsenergie soll aus der Bewegung eines Permanentmagneten oder eines weichmagnetischen Eisenteiles in der letzten Rolle des Zählwerkes erfolgen. Die verbrauchten Gaseinheiten sollen erfasst und bei Bedarf dem Verbraucher oder einem Ableser des Gaslieferanten übermittelt werden. Im Arbeitsplan werden im wesentlich die folgenden Punkte zu unterscheiden sein: Arbeitspaket 1: Feinspezifikation und Detailpflichtenheft. Arbeitspaket 2 : Dimensionierung des Funksensors Arbeitspaket 3 : Entwicklung der Hardware Arbeitspaket 4 : Entwicklung der Software Arbeitspaket 5 : Erstellung der Prototypen Arbeitspaket 6 : Evaluierung der Prototypen Arbeitspaket 7 : Spezifizierung der Nullserie Arbeitspaket 8 : Feldtests und Systemoptimierung Im betrachteten Segment der Gastarifkunden gibt es ca. 16. Mio. Zähler in Deutschland. Bei einer angenommenen Eichgültigkeit von 8 Jahren sind somit in grober Näherung ca. 2 Mio. Zähler pro Jahr zum Eichwechsel fällig. Der Preis für ein entsprechendes Standard-Gerät beträgt ca. 50 - inkl. Eichgebühr. Die Geräte des Typs FERN sollten einen maximal 5 Prozent höheren Preis aufweisen. Bei einem angenommenen erreichbaren Marktanteil von 10 Prozent wäre in Deutschland ein Gesamtumsatz p.a. in Höhe von ca. 10 M - realisierbar. Im Falle weiterer Kooperationen mit den Marktführern (ELSTER, GMT etc.) sind entsprechende Steigerungen denkbar. Vor dem Hintergrund der europäischen Harmonisierung auch dieses Marktsegmentes ist selbstverständlich auch die europaweite Verwendung der Technologie denkbar.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Entwicklung der webbasierten Sensorsignaldatenverarbeitung mittels OGC Sensor Web Enablement" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Forstökonomie, Abteilung für Fernerkundung und Landschaftsinformationssysteme durchgeführt. Ergebnisdarstellung: Es wurde eine Auswerteroutine erstellt, die semi-automatisch eine HeatMap aus den Sensordaten generiert. Die georeferenzierten Sensordaten wurden so mit Satellitenbildern und den Bestandesdaten aus der Bestandesbegehung verschnitten. Das OGC-Web Enablement wurde vorbereitet, allerdings wurde im Rahmen des Projektes zusammen mit allen Partnern entschieden, dass eine Anwendung des OGC-Web Enablement erst sinnvoll möglich wird, wenn die Netzverbindung über Wäldern z.B. durch die Einführung von 5G verbessert wird. Aufgabenbeschreibung: Das Ziel des Projektes PROTECTFOREST© ist der Aufbau und Test eines Halbleitergassensor-Prototyps, der drohnengestützt eingesetzt werden kann und in Echtzeit die Information über die Insektenbefallssituation in einem Nadelwaldbestand in ein Netzwerk übermitteln kann. Die dabei ausreichend selektiv und sensitiv zu detektierenden Marker sind Monoterpene, die bei einem Befall durch phytophage Insekten, wie z.B. Ips typographus oder Pityogenes chalcographus, im Kronenraum oder exponiertem Stammbereich verstärkt emittiert werden. Die Kombination aus Drohneneinsatz und Gassensorik kann Insektenkalamitäten bereits im ersten Jahr des Befalls, bzw. bei nicht sichtbaren Stehendbefall an der Krone (v.a. Pitiogenes chalcographus oder Ips typographus am Kronenansatz), bzw. an exponierten und dadurch besonders gefährdeten Stämmen, lokalisieren. Eine Braunfärbung der Nadeln ist für die Befallsdetektion durch drohnengestütztes Monoterpenmonitoring nicht notwendig. Die Reaktionszeiten für den effizienten Forstschutz kann sich so im Vergleich zu konventionellen oder drohnengestützten optischen Verfahren (sichtbares und Infrarotspektrum) um bis zu ein Jahr verkürzen. Im Rahmen des Projektes PROTECTFOREST© wird zudem eine integrierte Analyse dieses neuartigen Detektionsverfahrens in Bezug auf Zeit- und Kosteneffizienz stattfinden.
Das Projekt "Störung des Baugrundes durch Kampfmittelsondierungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. 1.1 Ingenieurwissenschaftliche Fragestellung und Stand des Wissens: Im Vorwege einer Baumaßnahme ist die Kampfmittelfreiheit im Baufeld sicherzustellen. Die zur Kampfmittelsuche eingesetzten, überwiegend magnetischen und elektromagnetischen Sondierverfahren arbeiten selbst zwar zerstörungsfrei, erfordern aber häufig Aufgrabungen oder Bohrungen. Bei Tiefensondierungen wird die Messsonde dann vom Bohrloch aus eingesetzt. Das Bohrverfahren, das Erkundungsraster und die Erkundungstiefe werden vom Kampfmittelräumdienst (KRD) des jeweiligen Bundeslandes auf Grundlage länderspezifischer Verordnungen und Verwaltungsvorschriften und auch einzelfallbezogen nach eigenem Ermessen festgelegt. Für den Bund gelten zudem eigene Vorgaben. Hier kommt es zu einem Interessenkonflikt zwischen dem KRD einerseits und dem Bauherrn bzw. dessen Baugrundgutachter andererseits. Während der KRD für gesicherte Aussagen zum Kampfmittelverdacht ein möglichst enges Erkundungsraster benötigt (s. Bild 1), bedeutet die Kampfmittelsondierung mittels Bohrungen für den Bauherrn in erster Linie eine Störung des Baugrundes, die es aus geotechnischer Sicht zu begrenzen gilt. So zeigte sich z.B. bei der Herstellung von HDI-Sohlen im Rahmen mehrerer Berliner Bauvorhaben eine Reduzierung der Festigkeit in den anstehenden Sanden (s. Hans Lorenz Symposium 2007). Zum Ausmaß der durch Kampfmittelsondierungen verursachten Verminderung der Festigkeitseigenschaften des Baugrundes liegen derzeit keine gesicherten, belastbaren Informationen vor. Konkrete Informationen hierzu sind aber eine wichtige Grundlage für erdstatische Bemessungen, d.h. für die Dimensionierung von Bauteilen, und sind damit auch eine Argumentationsgrundlage in Besprechungen zwischen Bauherrn und KRD. Zudem können nur in Kenntnis der veränderten Festigkeiten Altaufschlüsse, die vor der Kampfmittelerkundung durchgeführt wurden, neu interpretiert werden. 1.2 Bedeutung für die WSV: Es obliegt dem Bauherrn, sich im Vorwege einer Baumaßnahme die Kampfmittelfreiheit des Baufeldes z.B. durch den KRD des jeweiligen Bundeslandes bescheinigen zu lassen. Für die WSV ergibt sich daraus folgende Problemstellung: Die Zuständigkeitsbereiche der einzelnen Wasser- und Schifffahrtsämter decken sich i.d.R. nicht mit den Grenzen der Bundesländer. Als Folge können für ein Bauprojekt größerer räumlicher Ausdehnung (z.B. die Vertiefung eines Kanals oder eines Flusses) mehrere KRDs zuständig sein, die dann für einzelne Baubereiche unterschiedliche Kampfmittelerkundungsprogramme auf der Grundlage unterschiedlicher Technischer Anleitungen festlegen. Zudem können bei Bundesliegenschaften neben länderspezifischen auch bundesspezifische Vorschriften gelten. Für Pfahlgründungen und Spundwänden, die im Zuständigkeitsbereich der WSV häufig verwendete Bauteile sind, werden in den Technischen Anleitungen meist spezifische Anforderungen an die Kampfmittelsondierungen gestellt. usw.
Das Projekt "Vorhaben: Dienst-basierte Bereitstellung, Analyse und Visualisierung hydrologischer Messdaten - Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von 52° North Initiative for Geospatial Open Source Software GmbH durchgeführt. Das Projekt adressiert kaskadierende Effekte zur Vermeidung von Naturkatastrophen im Umfeld von Staudämmen unter Einsatz innovativer Sensortechnologie. In diesem Vorhaben verbindet 52°North Sensor Web mit Web Processing-Technologie.
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|---|---|
| Bund | 17 |
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| Förderprogramm | 17 |
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