"AgriSens DEMMIN 4.0 – Fernerkundungstechnologien für die Digitalisierung im Pflanzenbau" identifiziert über das regionale Experimentierfeld in Mecklenburg-Vorpommern konkrete Anwendungen für Fernerkundungsdatennutzung, um Praxisfragen des Pflanzenbaus mit digitalen Verfahren zu beantworten.

The goal of this project to build on the comprehensive methodological competences already existing at DLR and GFZ with the goal of combining Big Data management of SAR data and novel machine learning algorithms for automatic flood mapping in near-real time.

AIHABs - KI-gestützte Vorhersage schädlicher Algenblüten

Das Ziel von APP4FARM ist die Definition einer IKT-Infrastruktur, die es dem Landwirt ermöglicht, Stickstoffverluste zu überwachen, um eine effiziente Verwaltung von Stickstoffdüngern zu ermöglichen. Dadurch werden die Kosten für die Landwirtschaft und die Stickoxidemissionen in die Atmosphäre kontrolliert, was zu einer Verbesserung sowohl der Treibhausgaswerte (N2O) als auch der lokalen Luftqualität (Stickoxide, sekundäre anorganische Aerosole und Ozon) führen wird. ...

Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung eines End-to-End-Simulators für die "Copernicus Hyperspectral Imaging Mission for the Environment" (CHIME). Der Simulator wird ein leistungsfähiges Werkzeug sein, das es ermöglicht, die End-to-End-Leistung der Mission zu simulieren - von der beobachteten Szene bis hin zu den quantifizierten Parametern.

Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung und Bereitstellung mehrerer operationeller Prozessoren, die von der Agentur zur Erzeugung von Level-2A (oder Level-2S) und Level-2B aus den CHIME-Erdbeobachtungen verwendet werden sollen sowie zusätzlich Level-2H/F, um CHIME Level-A Produkte mit denen anderer aktueller und zukünftiger Hyperspektralmissionen wie EnMAP, PRISMA, EMIT, DESIS und SBG zu harmonisieren.

Signifikante Fortschritte im Erdsystemverständnis werden nur durch eine bessere Integration von Daten und Wissen aus den unterschiedlichen Erdwissenschaftsdisziplinen erreicht. Dazu müssen Data Science Methoden genutzt, neue Algorithmen adaptiert und digitale Workflows für wissenschaftliche Anforderungen entwickelt und etabliert werden. Innerhalb von Digital Earth werden Lösungen für diese Herausforderungen im Verbund aller Helmholtz Zentren aus Erde und Umwelt entwickelt. Gefördert durch: Impuls- und Vernetzungsfond der Helmholtz Gemeinschaft Projektlaufzeit: 01.06.2018 - 31.05.2021

Das Projekt „Wissensbasierter Präzisionspflanzenbau in einem Mischbetrieb (DigiMix-PA)“ hat zum Ziel die Digitalisierung in der Landwirtschaft mittels eines systemischen Ansatzes voranzubringen. Umgesetzt wird dies durch die Erprobung, Erforschung und Demonstration einer durchgängig digitalisierten Produktionskette für einen wissensbasierten, teilflächenspezifische Präzisionspflanzenbau in einem Brandenburger Mischbetrieb.

EnMAP (Environmental Mapping and Analysis Program) ist eine deutsche hyperspektrale Satellitenmission, die darauf abzielt, die Erdoberfläche zu überwachen und zu charakterisieren. EnMAP wurde am 1. April 2022 gestartet und liefert seitdem operationell genaue und diagnostische Oberflächenparameter für terrestrische und aquatische Ökosysteme, die in einer Reihe von Anwendungsbereichen eingesetzt werden können. EnMAP ermöglicht die Quantifizierung und Modellierung wichtiger Ökosystemprozesse, die Untersuchung der vielfältigen Auswirkungen menschlicher Eingriffe und das Management natürlicher Ressourcen.

Im Zuge des Klimawandels steigt der Informationsbedarf zur Vitalitätsentwicklung von Wäldern. Da detaillierte Informationen häufig fehlen, sind die zahlreich verbreiteten Abschätzungen hierzu widersprüchlich und spekulativ. Die forstliche Fernerkundung kann diese Informationslücke schließen...

FORWARDS ist ein von der EU finanziertes Projekt, bei dem der Prototyp des ForestWard Plattform entwickelt wird, ein europaweites Überwachungs- und Bewertungsinstrument, das die Auswirkungen des Klimawandels auf die Wälder aufzeigen und als Entscheidungshilfe für die praktische Waldbewirtschaftung dienen soll.

Das Projekt GEOINT4ENV - Geospatial Intelligence for Environment Protection Against Illegal Activities ist Teil des Framework Partnership Agreement on Copernicus User Uptake (FPCUP) – einem EU Programm zur Förderung der Nutzbarmachung von Daten und Diensten des COPERNICUS Satellitenprogramms. Übergeordnetes Ziel von GEOINT4ENV ist die Initiierung und Entwicklung von Methoden zur raumbezogenen Aufklärung von Umweltkriminalität mittels Satellitenfernerkundung zu verschiedenen thematischen Schwerpunkten

Fernerkundung für nachhaltige Ressourcennutzung - FERN.Lab ist ein Helmholtz Innovation Lab, welches die Transferaktivitäten des Department Geodäsie aktiv vorantreibt. Die Technologieplattform unterstützt die Operationalisierung von anwendungsnahen, transdisziplinären Methodenentwicklungen zur Analyse von Fernerkundungsdaten. 

HYPERNETS befasst sich mit der Entwicklung eines neuen Hyperspektralradiometers, das in automatisierte Netzwerke von bidirektionalen Reflexionsmessungen zu Wasser und zu Land zur Satellitenvalidierung integriert werden soll

Innovative drohnenbasierte hyperspektrale Detektion von Schwermetallen (Nickel,  Zink, Kupfer) in Pflanzen in Bezug auf Phytomining

Müllkriminalität stellt in vielen Ländern der Europäischen Union und weltweit ein ernstes Problem dar, das mit negativen Folgen für die Umwelt und Gesundheit sowie mit hohen Kosten für die Beseitigung und das Aufspüren der Verursacher einhergeht. Schätzungen zufolge kostet Müllkriminalität die EU-Mitgliedstaaten jährlich 72 Milliarden Euro an Sanierungskosten und entgangenen Einnahmen . Dementsprechend hat die Europäische Kommission in ihrem Plan für "EU-Maßnahmen zur Verbesserung der Einhaltung von Umweltvorschriften und der Verwaltungspraxis" der Bekämpfung von illegaler Müllverbringung Priorität eingeräumt und schlägt ausdrücklich die Nutzung von weltraumgestützten Aufklärungsdaten wie z.B. Daten der Copernicus Missionen vor.

Im Rahmen von IDEAS-QA4EO bietet das GFZ Cal/Val-Unterstützung für ESA-Erdbeobachtungsmissionen gemäß den Grundsätzen und Richtlinien von QA4EO

Innerhalb des WIR!-Förderprogramms steht die Initiative „Land-Innovation-Lausitz“ für die Entwicklung der Lausitz zu einer Modellregion für die Anpassung der Landnutzung an den Klimawandel durch innovative Technologien und Nutzungsformen entlang der bioökonomischen Wertschöpfungskette. ...

LIGHTS hat sich zum Ziel gesetzt neue Explorationswege zu erforschen um zielgeführte Ressourcenfindung zu betreiben. Eine einzige Geländekampagne reicht als Grundlage um luft- und bodengestützte Daten zu erheben und das Explorationstarget zu erfassen. 

Geringe Rohstoffvorkommen auf europäischem Gebiet, die Abhängigkeit von externen Märkten für die Versorgung der europäischen Industrie und die potenziellen Umweltauswirkungen des Bergbaus erfordern neue industrielle und wissenschaftliche Lösungen in der Bergbauindustrie, um die Gewinnungs- und Verarbeitungseffizienz zu steigern und den ökologischen Fußabdruck zu verringern. Ziel des Projekts ist die Entwicklung multiskaler und -temporaler Fernerkundungstechnologien und -methoden, die die Erfassung, Verarbeitung und Analyse von Daten aus Abbau- und Haldenstandorten ermöglichen, um die Wertschöpfungskette im Bergbau zu verbessern und die Umweltauswirkungen kommerzieller Bergbauaktivitäten zu verringern.

Das Projekt und Erdbeobachtungssystem MOSES (Modular Observation Solutions for Earth Systems) wurde im Forschungsbereich “Erde und Umwelt” der Helmholtz-Gemeinschaft entwickelt, um die Wechselwirkungen von kurzfristigen Ereignissen und langfristigen Trends in Erd- und Umweltsystemen zu entschlüsseln.

Developing a novel hybrid multi-scale data fusion approach that incorporates information from all satellite remote sensing sources including optical images and radar data for near real-time change detection and assessing landslide stability and early warning indicators

Evaluierung des Potentials multispektraler Punktwolken und deren Erfassung mit multispektralen Airborne Laserscannern

Nachtlicht-BüHNE adressiert Bürgerwissenschaften im Kontext der wissenschaftlichen Anwendungsbereiche Astronomie, Weltraumforschung, Nachhaltigkeitsforschung und Lichtverschmutzung. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Co-Design-Prozesses für App-basierte Citizen-Science-Projekte bei dem Bürger gemeinsam mit Helmholtz Wissenschaftlern zusammenarbeiten. Die Ergebnisse des Projekts werden auf einer Webplattform mit geeigneten Werkzeugen für die kollaborative Zusammenarbeit bereitgestellt.

Im Projekt NaTec – KRH wird der Einsatz von Fernerkundungssensorik und -methodik für das Monitoring von Arten und Lebensräumen in Naturschutzgebieten erprobt. Auf unterschiedlichen Skalenebenen (vom Satellit über Drohnen zur Feldspektroskopie) wird untersucht wie sich räumliche Muster von Biodiversitätsindikatoren beim Einsatz von Landschaftspflegemaßnahmen in Offenlandökosystemen entwickeln.

Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Graduiertenkolleg "NatRiskChange" ist 2015 gestartet. Es beschäftigt sich mit der Entwicklung von quantitativen Methoden für eine verbesserte Gefahren- und Risikoanalyse. Die Sektion Fernerkundung am GFZ ist an zwei von insgesamt zwölf Doktorandenprojekten beteiligt.

Night Watch is a project funded through the European Space Agency's first "New Earth Observation Mission Ideas" (NEOMI) call. It aims to develop a concept for a future European satellite for remote sensing using nighttime lights.

Ocean Scan - Marine litter database from earth and space ist eine Plattform, die in-situ-Beobachtungen von Meeresmüll und Fernerkundungsdatenarchive in eine durchsuchbare Datenbank zusammenführt, die ein konsistentes Datenformat und -schema gewährleistet, welches den Anforderungen von Fernerkundungsnutzern und maschinellen Lernalgorithmen gerecht wird.

Das ReMon Projekt zielt darauf ab, ein prototypisches Überwachungssystem für Bergbauhalden zu schaffen, das aus einer Kombination von Software und Hardware besteht. Es soll verschiedene Sensoren vom All bis zur Drohne integrieren und sich primär für bergbauliche Einsatzzwecke eignen.

SERES wird vom DAAD und CAPES im Rahmen des deutsch-brasilianischen PROBRAL-Programms zur bilateralen wissenschaftlichen Zusammenarbeit gefördert. Ziel des Projektes sind die Überwachung und das Management von Wasserressourcen im semi-ariden NO-Brasilien mit Hilfe von in-situ-, Fernerkundungs- und Modellierungsansätzen.

Das Ziel von SEVA war die Entwicklung eines skalierbaren Explorationswerkzeuges, das Anwender dabei unterstützt, den gesamten Prozess einer Veränderungsanalyse, basierend auf optischen Sentinel-2 Satellitenbeobachtungen, systematisch zu durchlaufen. Gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) Projektlaufzeit: 01.11.2017 - 30.04.2020

Das SQuBA Projekt zielt darauf ab, aktuelle Schulungs- und Weiterbildungsprogramme im Bereich Erdbeobachtung zu erfassen, mit einem besonderen Fokus auf das Copernicus-Programm, sowie einen größeren Überblick auch anderer satellitengestützter Erdbeobachtungsangebote geben.

Die GFZ-Sektion 1.4 betreibt das Testfeld Demmin, mit Fokus auf agrarmeteorologische, phänologische und bodenbezogene Fragestellungen. Die Forschung zielt auf die Themen wie Pflanzen-Wasserverfügbarkeit, Landwirtschaft und Ökologie ab. Neue Methoden zur Verknüpfung von bodengestützten Daten mit Fernerkundungsdaten werden in diesem Zusammenhang entwickelt und validiert.

Unter Verwendung täglicher, hochauflösender, optischer, SAR- und hyperspektraler Satellitendaten zielt dieses Projekt darauf ab, zuverlässige Daten über treibenden Meeresmüll hinsichtlich dessen Menge und Akkumulationszonen, Materialeigenschaften, Schwimmtiefe, Quellen und Ausbreitungswege zu erhalten. Diese Informationen können als Grundlage für die Bergung des schwimmenden Mülls, die Beseitigung der Quellen und die Verhinderung seiner Verbreitung dienen.

Mit den jüngsten Satellitenmissionen und neuen Konzepten wie dem Copernicus-Programm und der Planet Labs-Flotte hat ein goldenes Zeitalter für die Erdbeobachtung begonnen. Wir haben Zugang zu sehr großen und ständig wachsenden Datenmengen von Satellitenbild-Zeitreihen (engl.: satellite image time series: SITS) auf globaler Ebene, die es ermöglichen, globale Anwendungen mit einer noch nie dagewesenen räumlichen Auflösung und Wiederholungsrate in Angriff zu nehmen. Sie ermöglichen nun die Beobachtung kleinräumiger und schneller Veränderungen an der Erdoberfläche. Solche raum-zeitlichen Anomalien der Erdoberfläche werden häufig durch natürliche oder vom Menschen verursachte Katastrophen verursacht, wie z. B. Hangrutschungen, Entwaldung, Dammbrüche, Brände, Vulkanausbrüche und illegale Müllkippen, die sich aufgrund ihrer Schnelligkeit deutlich von langfristigen und saisonalen Dynamiken unterscheiden.

Das Projekt will drängende globale Probleme wie Bevölkerungswachstum, Klimawandel und Umweltzerstörung angehen, indem es ein umfassendes digitales Bodenüberwachungssystem entwickelt und betreibt. Dieses System soll den Ernährungszustand des Bodens und die chemischen und biologischen Faktoren bewerten, die das Weizenkorn von den ersten Wachstumsstadien bis zur Mehlproduktion beeinflussen.

WORLDSOILS zielt darauf ab, ein Bodenmonitoring System zu entwickeln, das die jährliche Abschätzung des organischen Kohlenstoffs im Oberboden (Soil Organic Carbon - SOC) auf globaler Ebene ermöglicht. Dabei werden weltraumgestützte Erdbeobachtungsdaten genutzt und mit umfangreichen Archiven zu Bodendaten durch modernen Modellierungstechniken verknüpft, um die räumliche Auflösung und Genauigkeit der Kartierung von organischem Kohlenstoff zu verbessern.

Die folgenden Projekte sind abgeschlossen.