@inproceedings{Arnold2006, author = {Arnold, Gabriele}, title = {Beitr{\"a}ge zur spektralen Fernerkundung fester planetarer Oberfl{\"a}chen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7235}, year = {2006}, abstract = {Dr. Gabriele Arnold ist Leiterin des Bereichs Optische Informationssyteme am Institut f{\"u}r Planetenforschung des Deutschen Zentrums f{\"u}r Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin-Adlershof
Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{Bronstert2006, author = {Bronstert, Axel}, title = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und angewandte Fernerkundung (IMAF) an der Universit{\"a}t Potsdam : Gegenwart und Zukunft}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7021}, year = {2006}, abstract = {Stand des IMAF zu Beginn des Jahres 2006 Zum 1. April 2005 wurde per Beschluss des Rektorats der Universit{\"a}t Potsdam das Interdisziplin{\"a}re Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung (IMAF) an der Universit{\"a}t Potsdam eingerichtet. Diesem Beschluss gingen knapp zwei Jahre konzeptionelle, organisatorische und administrative Vorarbeiten voraus. Inzwischen ist das IMAF also offiziell gegr{\"u}ndet, der Vorstand wurde „bestellt" (Prof. M. Mutti. Prof. E. Zehe, Prof. A. Bronstert), der Gesch{\"a}ftsf{\"u}hrer bzw. wissenschaftliche Koordinator Dr. M. K{\"u}hling arbeitet in dieser Funktion seit Sommer 2005 und seit kurzem ist auch die 1. Version der Homepage des IMAF (http://www.uni-potsdam.de/imaf/) frei geschaltet. Auch die Infrastruktur des IMAF ist in der Entstehungsphase: B{\"u}ror{\"a}ume sind versprochen (wenn auch noch nicht bezugsfertig) im Haus 13 auf dem Campus Golm der Universit{\"a}t Potsdam und der 1. erfolgreiche Drittmittelantrag erbrachte 8 leistungsf{\"a}hige Tischrechner und einen Server f{\"u}r das IMAF aus EU-Mitteln. Wichtiger als die administrativen und organisatorischen Arbeiten sind aber die inhaltlichen Forstschritte. Hier ist die große Resonanz, die die Gr{\"u}ndung des IMAF sowohl innerhalb als auch außerhalb der Universit{\"a}t gefunden hat, besonders erfreulich. {\"U}ber 30 Angeh{\"o}rige des Zentrums sind inzwischen zu verzeichnen und es gibt bereits eine Reihe von wissenschaftlichen Projektinitiativen und Ideen f{\"u}r dieses Zentrum. Neben den wissenschaftlichen Arbeiten am IMAF ist ein zweites Hauptziel f{\"u}r dieses Zentrum die Entwicklung und der Ausbau eines strukturierten Ausbildungsangebotes f{\"u}r Musterdynamik und angewandte Fernerkundung. Dies sollen gleichermaßen Masterstudenten als auch Doktoranden der Universit{\"a}t Potsdam und der mit ihr assoziierten außeruniversit{\"a}ren Institute nutzen. Zudem werden Kurse und Weiterbildungsveranstaltungen mit nationalen und internationalen Experten angestrebt. Neben diesen positiven Entwicklungen gibt es auch (noch ??) {\"u}ber einige M{\"a}ngel zu berichten: Das Sekretariat ist nach wie vor unbesetzt, die Finanzausstattung des Zentrums ist v{\"o}llig ungen{\"u}gend und die im Konzept f{\"u}r das Zentrum beantragte Wissenschaftlerstelle f{\"u}r Softwareanwendung ist nicht in Sicht. F{\"u}r einen Erfolg des Zentrums ist es unbedingt notwendig, dass sich diese Situation deutlich verbessert!! Forschungsschwerpunkte des IMAF R{\"a}umliche Muster und deren Struktur in der Umwelt R{\"a}umliche Muster sind in vielen naturwissenschaftlichen Disziplinen (Hydrologie, {\"O}kologie, Geologie, Biologie, Chemie, Physik) von zentraler Bedeutung. Z.B. bestimmen die r{\"a}umlichen (und zeitlichen) Muster von Bodeneigenschaften und Vegetation in ihrem Zusammenspiel mit den Mustern von Niederschlag und Strahlungsinput maßgeblich den Wasser- und Stoffhaushalt auf unterschiedlichsten Skalen und f{\"u}hren {\"u}ber R{\"u}ckkopplung wiederum zu Ver{\"a}nderungen in Klima, Vegetation und {\"O}kosystemen. Vom kleinr{\"a}umigen Transport von Schadstoffen und von der Hochwasserentstehung bis zur Frage nach den regionalen und globalen Ver{\"a}nderungen von Klima, Vegetation und Landnutzung seien hier nur einige Problemkreise genannt, in denen Muster und Musterdynamik eine zentrale Stellung einnehmen. Dar{\"u}ber hinaus liefert die Betrachtung der zeitlichen Ver{\"a}nderung von r{\"a}umlichen Mustern, in Erg{\"a}nzung zur klassischen Erfassung dynamischer Prozesse in Form von Messungen lokaler zeitlicher {\"A}nderungen, eine v{\"o}llig neue Perspektive auf Dynamik und er{\"o}ffnet damit v{\"o}llig neue wissenschaftliche M{\"o}glichkeiten. Aktuelle und sehr dr{\"a}ngende Fragen innerhalb dieses Forschungsschwerpunktes sind unter anderem: • Analyse der generelle Raumstruktur von Geodaten (Variabilit{\"a}t, Struktur, Konnektivit{\"a}t); • Thematische Verbindungen verschiedener Datenebenen und M{\"o}glichkeiten f{\"u}r deren Assimilation; • M{\"o}glichkeiten und Grenzen des Skalen{\"u}bergangs zwischen verschiedenen r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sungen und Informationsquellen; • Ableitung der zeitlichen Dynamik bzw. Entwicklung von großen fl{\"a}chenhaften Datenfeldern. Angewandte Fernerkundung Wie keine andere Technik bietet die Fernerkundung in jeglicher Form (unter anderem Satelliten, flugzeuggetragene Sensoren, Wetterradar und auch geophysikalische Methoden) umfangreiche M{\"o}glichkeiten, r{\"a}umliche Muster und deren zeitliche Ver{\"a}nderungen zu erfassen. Allen Methoden der Fernerkundung gemein ist, dass sie nur indirekte Ergebnisse liefern. Das heißt, es besteht nur ein mittelbarer Zusammenhang zwischen dem beobachteten Signal, meist der Reflektivit{\"a}t oder Emissivit{\"a}t elektromagnetischer Strahlung in verschiedenen Spektralbereichen (optisch oder Radar), und der eigentlich interessierenden Gr{\"o}ße, wie dem Feuchtezustand der Vegetation, der Bodenfeuchte oder Bodenrauhigkeit, der Niederschlagsintensit{\"a}t, dem Zustand der Schneedecke oder der Ausdehnung eines Oberfl{\"a}chenfilms auf Gew{\"a}ssern. Ein Satellitenbild enth{\"a}lt beispielsweise immer die spektrale Signatur des r{\"a}umlichen Musters mehrerer der oben genannten Einflussgr{\"o}ßen, was die Extraktion oder Diskriminierung der eigentlich interessierenden Gr{\"o}ße erschwert. Dieser „vermischte" Charakter der Fernerkundungsdaten bietet aber auch immense Chancen. So lassen sich durch geeignete Interpretationsverfahren aus jedem mit hohem finanziellem und technischem Aufwand erstellten Satellitenbild zahlreiche und im Detail v{\"o}llig unterschiedliche Fragestellungen bearbeiten. Die Extraktion der gew{\"u}nschten Information aus dem Fernerkundungssignal f{\"u}hrt mathematisch gesehen meist auf die L{\"o}sung so genannter inverser, schlecht gestellter Probleme. Somit beinhaltet die interdisziplin{\"a}re Nutzung von Fernerkundung auch ein hohes methodisches Synergiepotential. Durch die heutigen technischen M{\"o}glichkeiten zur Archivierung auch sehr umfangreicher raumbezogener Informationen ist die Bearbeitung zu jedem beliebigen Zeitpunkt nach der Aufnahme m{\"o}glich - zum Beispiel bis entsprechend lange Zeitreihen und/oder geeignete Interpretationsverfahren zur Verf{\"u}gung stehen. Tats{\"a}chlich d{\"u}rfte der weitaus gr{\"o}ßte Teil der raumbezogenen Informationen, die in den bisher erhobenen Fernerkundungsdaten stecken, nur in Ans{\"a}tzen ausgewertet sein. Einer bereits sehr hoch entwickelten technischen Dimension der Fernerkundung steht ein gewisses Defizit im Umfang ihrer Anwendung in den verschiedenen naturwissenschaftlichen Disziplinen gegen{\"u}ber. Aktuelle und sehr dr{\"a}ngende Fragen innerhalb dieses Forschungsschwerpunktes sind unter anderem: • Nutzung der r{\"a}umlichen und inhaltlichen Breite von Fernerkundungsinformationen; • Verbindung mit automatisierten, u.a. geophysikalischen Methoden des „ground-truthings"; • Identifizierung der Grenzen bzgl. Repr{\"a}sentanz der Daten (spektral, raum-zeitliche Aufl{\"o}sung); • Verbindung unterschiedlicher Methoden der Fernerkundung und der Geophysik. Dieser Beitrag illustriert die o.g. Fragestellungen anhand einiger Darstellungen aus verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen und erl{\"a}utert 2 Beispiele zu beabsichtigten Forschungsprojekten: • Erfassung und Bedeutung von Boden-Oberfl{\"a}cheneigenschaften auf die Abflussbildung von Landschaften; • Ph{\"a}nomene des Stofftransportes in homogenen vs. heterogenen B{\"o}den.}, language = {de} } @inproceedings{DoktorBadeckBondeauetal.2006, author = {Doktor, Daniel and Badeck, Franz-Werner and Bondeau, Alberte and Koslowsky, Dirk and Schaber, J{\"o}rg and McAllister, Murdock}, title = {Using satellite imagery and ground observations to quantify the effect of intra-annually changing temperature patterns on spring time phenology}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7244}, year = {2006}, abstract = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {en} } @inproceedings{Domsch2006, author = {Domsch, Horst}, title = {Pr{\"a}gnante r{\"a}umlich-zeitliche Muster einer landwirtschaftlich genutzten Fl{\"a}che}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7257}, year = {2006}, abstract = {In ihrem Bem{\"u}hen, landwirtschaftliche Fl{\"a}chen standortgerecht zu bewirtschaften, sammelt eine zunehmende Anzahl landwirtschaftlicher Betriebe Informationen {\"u}ber die r{\"a}umlich-zeitliche Verteilung von Boden- und Pflanzenmerkmalen auf ihren Schl{\"a}gen. Diese Informationen dienen unmittelbar (Echtzeitansatz) oder mittelbar (Kartenansatz) zur Dosierung von D{\"u}nge- und Pflanzenschutzmitteln (Pr{\"a}zise Landbewirtschaftung). Zur Datensammlung werden vorrangig fahrzeuggest{\"u}tzte Sensoren und VIS- und NIR-Luftbilder, aufgenommen aus Sportflugzeugen, verwendet. Erste Betriebe erwerben von Dienstleistungsunternehmen aufbereitete Satelliten-Fernerkundungsdaten. Die landwirtschaftliche und agrartechnische Forschung ist bestrebt, die grundlegenden Muster (z.B. des Ertragspotentials) zu erkennen und damit den Aufwand der Betriebe f{\"u}r eine regelm{\"a}ßige Informationserfassung gering zu halten.
Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{HainzlScherbaumZoeller2006, author = {Hainzl, Sebastian and Scherbaum, Frank and Z{\"o}ller, Gert}, title = {Spatiotemporal earthquake patterns}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7267}, year = {2006}, abstract = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {en} } @inproceedings{ItzerottKaden2006, author = {Itzerott, Sibylle and Kaden, Klaus}, title = {Zur G{\"u}te der automatisierten Erkennung von Ackerkulturen in Abh{\"a}ngigkeit vom Bodenmuster : Projektergebnisse und weiterf{\"u}hrende Ans{\"a}tze}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7031}, year = {2006}, abstract = {Problemstellung • Geo{\"o}kologische Prozessforschung versucht f{\"u}r große Landschaftsausschnitte, die in der Natur ablaufenden und vom Menschen beeinflussten Prozesse mit Hilfe von Modellen nachzuvollziehen • exakte Erfassung der Ausstattung des Untersuchungsraumes ist wesentliche Voraussetzung f{\"u}r eine wirklichkeitsnahe Abbildung • Modelle derzeit weder in der Lage, alle ablaufenden Prozesse in die Betrachtung einzubeziehen, noch pr{\"a}zise Eingangsdaten bei der Beschreibung des Ausgangszustandes zu verarbeiten • h{\"a}ufig liegen Modelleingangsdaten nicht in der notwendigen Pr{\"a}zision vor • In Modellen wird Ausstattung eines Untersuchungsgebietes {\"u}ber den Boden, den Grundwassereinfluss und die Fl{\"a}chennutzung beschrieben • Fl{\"a}chennutzung besitzt weitgehend statische Elemente (Nutzungstypen Wald, Gew{\"a}sser, Siedlung) und hochdynamische Elemente (j{\"a}hrlicher Wechsel der Fruchtart auf jedem Acker) • Bedarf nach detaillierter (lage- und zeitkonkreter) Eingabe der Verteilung der Ackerfr{\"u}chte im Modellzeitraum, da Landwirtschaft als eine der bedeutenden Quellen f{\"u}r diffusen N{\"a}hrstoffeintrag ins {\"O}kosystem angesehen wird Stand der Forschung • bei Erfassung von Kulturen der Landwirtschaft aus Fernerkundungsdaten hat sich multitemporale Klassifizierung als sinnvoll erwiesen, weil sich anhand einer Einzelaufnahme die verschiedenen Kulturen nicht sicher trennen lassen • Klassifizierung erfolgt mit {\"u}berwachten Methoden unter Verwendung von Trainingsfl{\"a}chen im Datensatz, von denen die dort angebaute Frucht bekannt ist • in die Klassifizierung werden zus{\"a}tzliche Informationen einbezogen (Fuzzy), die Auskunft {\"u}ber die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der Frucht geben (Anbaueignung in Abh{\"a}ngigkeit von Hangneigung, Niederschlag, H{\"o}henlage, Boden) Die Ergebnisse dieser Klassifikationen sind meist nicht auf andere Landschaftsausschnitte und Anbaujahre {\"u}bertragbar, weil die Auspr{\"a}gung der Spektralsignatur einer Kultur durch ver{\"a}nderte Boden- und Witterungsbedingungen variiert. L{\"o}sungsansatz • auf Basis von Satellitendaten und Anbauinformationen aus 15 aufeinander folgenden Jahren (35 Aufnahmetermine) sollten von Witterung und Boden unabh{\"a}ngige Jahreskurven der spektralen Charakteristik wichtiger Ackerkulturen gewonnen werden, die den Wachstumsverlauf der Pflanzen beschreiben • diese Kurven sollen anstelle von Trainingsgebieten zur multitemporalen Klassifizierung von Daten eines Anbaujahres herangezogen werden Schlussfolgerungen und Ausblick • Prinzipiell erscheint Vorgehen erfolgreich, jedoch in Abh{\"a}ngigkeit von der Brauchbarkeit der herangezogenen Szenen schwankt G{\"u}te des Ergebnisses noch • Verfahren stellt wesentlichen Fortschritt zu bisherigem Vorgehen auf Trainingsfl{\"a}chenbasis dar • ist zumindest im Untersuchungsgebiet immer wieder ohne weitere Kenntnis von Anbauinformationen anwendbar, lediglich exakte ph{\"a}nologische Datierung der dann verwendeten Aufnahmen erforderlich • f{\"u}r andere Gebiete (Variation in Niederschlag und Boden) ist Anpassung der ph{\"a}nologischen Datierung der Kurven erforderlich (Form ist weiter verwendbar) • optimale Bildkombination zur Trennung aller Kulturen ist: Anfang/Mitte April - Mitte Mai - Anfang Juli - Mitte August - Mitte September • Kombination sollte bei verbesserter Verf{\"u}gbarkeit von Daten beschaffbar sein • problematisch scheinen Trockensituationen im Mai und Juni zu sein, so dass zu schnell reifende Wintergetreide nicht richtig erkannt werden, Bedarf Bodeninformationen einzubeziehen • Trennung von Hackfr{\"u}chten weiterhin problematisch (wie schon in bisherigen Verfahren), f{\"u}hrt zu {\"u}berm{\"a}ßigen Anteilen im Ergebnis, in Abh{\"a}ngigkeit vom Anbauanteil besser vernachl{\"a}ssigen • Einbeziehung von Fuzzyinformationen erscheint sinnvoll • Zusammenhang von Bodeng{\"u}te und Frucht (Anbaueignung eines Bodens f{\"u}r eine Frucht) • Wasserverf{\"u}gbarkeit am Standort (in Abh{\"a}ngigkeit von Speicherverm{\"o}gen des Bodens, Grundwasseranschluss und Niederschlag) • Summe der Niederschl{\"a}ge bis zum Aufnahmezeitpunkt (Trockenheitsindex)
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Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{JeltschSchroederEsselbachBlaumetal.2006, author = {Jeltsch, Florian and Schr{\"o}der-Esselbach, Boris and Blaum, Niels and Badeck, Franz-Werner}, title = {Einsatz der Fernerkundung in der {\"O}kologie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7075}, year = {2006}, abstract = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{Kaufmann2006, author = {Kaufmann, Hermann}, title = {Abbildende Spektrometrie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7104}, year = {2006}, abstract = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{KuhnertGuentnerKlannetal.2006, author = {Kuhnert, Matthias and G{\"u}ntner, Andreas and Klann, Mechthild and Martin Garrido, F. and Zillgens, Birgit}, title = {Methods for spatial pattern comparison in distributed hydrological modelling : [Poster]}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7160}, year = {2006}, abstract = {The rigorous development, application and validation of distributed hydrological models obligates to evaluate data in a spatially distributed way. In particular, spatial model predictions such as the distribution of soil moisture, runoff generating areas or nutrient-contributing areas or erosion rates, are to be assessed against spatially distributed observations. Also model inputs, such as the distribution of modelling units derived by GIS and remote sensing analyses, should be evaluated against groundbased observations of landscape characteristics. So far, however, quantitative methods of spatial field comparison have rarely been used in hydrology. In this paper, we present algorithms that allow to compare observed and simulated spatial hydrological data. The methods can be applied for binary and categorical data on regular grids. They comprise cell-by-cell algorithms, cell-neighbourhood approaches that account for fuzziness of location, and multi-scale algorithms that evaluate the similarity of spatial fields with changing resolution. All methods provide a quantitative measure of the similarity of two maps. The comparison methods are applied in two mountainous catchments in southern Germany (Brugga, 40 km2) and Austria (L{\"o}hnersbach, 16 km2). As an example of binary hydrological data, the distribution of saturated areas is analyzed in both catchments. For categorical data, vegetation zones that are associated with different runoff generation mechanisms are analyzed in the L{\"o}hnersbach. Mapped spatial patterns are compared to simulated patterns from terrain index calculations and from satellite image analysis. It is discussed how particular features of visual similarity between the spatial fields are captured by the quantitative measures, leading to recommendations on suitable algorithms in the context of evaluating distributed hydrological models.}, language = {en} } @inproceedings{KuehlingMaerkerZehe2006, author = {K{\"u}hling, Matthias and M{\"a}rker, Michael and Zehe, Erwin}, title = {Musterdynamik und Fernerkundung in der D{\"o}beritzer Heide : [Poster]}, editor = {Gzik, Axel and Hochschild, Volker and Schneider, Ingo and Schr{\"o}der, Boris}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7277}, year = {2006}, abstract = {Mit der politischen Wende in den Staaten des ehemaligen Ostblockes wurde f{\"u}r viele milit{\"a}risch genutzte Fl{\"a}chen ein tiefgreifender Nutzungswandel eingeleitet. Truppen{\"u}bungspl{\"a}tze als stark gest{\"o}rte Bestandteile unserer Kulturlandschaft weisen auf großen Fl{\"a}chen naturschutzfachlich wertvolle Habitatmosaike mit speziellen Lebensgemeinschaften auf. Der Nutzungswandel ist mit einer Ver{\"a}nderung der Vegetationsstrukturen (Sukzession) und weiteren landschafts{\"o}kologischen Prozessen verbunden. Der ehemalige Truppen{\"u}bungsplatz D{\"o}beritz im Norden der Landeshauptstadt Potsdam kann auf eine lange milit{\"a}rische Nutzungsgeschichte verweisen (erste Man{\"o}ver des Soldatenk{\"o}nigs im Jahr 1713). Nach 1992 wurden das NSG D{\"o}beritzer Heide (3.415 ha) und das NSG Ferbitzer Bruch (1.155 ha) ausgewiesen. Als Schutzgebiete nach der Vogelschutzrichtlinie sind sie Bestandteile des koh{\"a}renten Schutzgebietssystems Natura 2000 der europ{\"a}ischen Gemeinschaft. Trotz des Schutzstatus und der milit{\"a}rischen Altlasten unterliegt das Gebiet als gr{\"o}ßte zusammenh{\"a}ngende Naturfl{\"a}che im engeren Verflechtungsraum des Landes Brandenburg einem hohen Nutzungsdruck.
Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} }