zfv 5/2020

During the recent two decades ground- and satellite-based GNSS remote sensing (GNSS-RS) methods evolved into a versatile and powerful tool for Earth system research on different spatio-temporal scales with operational applications. Large regional and global GNSS ground networks and numerous space-borne receivers provide unique neutral atmospheric/ionospheric data and observations of the Earth’s surface. One of the pioneering institutions for these developments is the German Research Centre for Geosciences GFZ at Potsdam. We briefly review recent GFZ developments in GNSS remote sensing.

Über das vom GFZ Potsdam betriebene Datenportal »Gravity Information Service« (GravIS, gravis.gfz-potsdam.de) werden vorprozessierte Daten der Satellitenmissionen GRACE und GRACE Follow-On (GRACE-FO) bereitgestellt. Die verfügbaren Datensätze umfassen Massenanomalien der Eisschilde Grönlands und der Antarktis, terrestrische Wasserspeicheränderungen sowie ozeanische Bodendruckvariationen, aus denen der masseninduzierte Meeresspiegelanstieg abgeleitet werden kann. Dabei werden die Daten dem Nutzer sowohl regelmäßig gegittert als auch für ausgewählte Regionen als Gebietsmittelwerte zur Verfügung gestellt. Der Nutzer kann sich räumliche und zeitliche Veränderungen sowohl global als auch regional interaktiv anzeigen lassen. Das Portal richtet sich an Anwender aus der Hydrologie, Ozeanographie und Kryosphäre, aber auch an die populärwissenschaftlich interessierte Öffentlichkeit. Alle zugrunde liegenden Daten stehen dem Nutzer auch zum Download für weitere Auswertungen zur Verfügung.

FAMOS (Finalizing Surveys for the Baltic Motorways of the Sea) is a recently run project which was supported by EU to improve the safety of ship navigation on the Baltic Sea. One task of FAMOS was to work on a common height reference for the Baltic Sea, the Baltic Sea Chart Datum 2000 (BSCD2000), which will be based on a new gravimetric geoid for this sea. The German institutions German Research Centre for Geosciences (GFZ), Federal Agency for Cartography and Geodesy (BKG), Federal Maritime and Hydrographic Agency (BSH) and Technical University of Darmstadt performed several marine gravimetry surveys to contribute to this project. The primary measurement equipment was GFZ’s Chekan-AM gravimeter. On two of these campaigns an iMAR strapdown inertial measurement unit (IMU) was used together with the Chekan. The data records from both instruments are of very good consistency.
Since the FAMOS project ended ahead of the planned schedule already in 2019, finalization of the new chart Datum is now coordinated by the Chart Datum Working Group within the Baltic Sea Hydrographic Commission. It is planned to implement the new BSCD2000 by 2023.

Militärische Übungsplätze stellen insbesondere auf Offenflächen, die sich außerhalb urban-ackerbaulich geprägter und intensiver Landnutzungen etablieren konnten, bedeutende Refugien für strukturreiche Lebensräume mit hoher Artenvielfalt dar. Nach Aufgabe der militärischen Nutzung müssen aber oftmals gezielte Landschaftspflegemaßnahmen eingesetzt werden, um naturschutzfachlich wertvolles Offenland zu erhalten. Fernerkundung leistet einen wichtigen Beitrag, um in großflächigen Gebieten mit dem Verdacht auf Restmunition die Veränderungen von Lebensräumen zu erfassen und Wirkungen von Landschaftspflege weitgehend berührungslos zu dokumentieren. Zu diesem Zweck werden skalenspezifische Methoden des maschinellen Lernens für die Vielzahl von Datensätzen aus drohnen-, flugzeug- und satellitengetragenen Sensorsystemen entwickelt. Ein automatisiertes Monitoring erfasst dabei sowohl natürliche Prozessdynamiken als auch Erfolgskontrollen aus aktiv eingesetzten Pflegemaßnahmen. Auf diese Weise können raum-zeitliche Entwicklungstrends frühzeitig sichtbar gemacht und für naturschutzrechtliche Bewertungen quantitativ abgebildet werden.

Mit dem Bereitstellungsportal steht den Brandenburger Öffentlich bestellten Vermessungsingenieur*innen (ÖbVI) und Katasterbehörden eine moderne Softwarelösung für die Vermessungsvorbereitung zur Verfügung. Mit ihr können die vorbereitenden Unterlagen für die Durchführung einer Liegenschaftsvermessung und Reservierungen von Fachkennzeichen selbstständig von der Vermessungsstelle ohne Mitwirkung der Katasterbehörde zusammengestellt und aktualisiert werden. Der vollständige und hochaktuelle Abruf ist jederzeit und von überall aus möglich. Darüber hinaus werden über das Bereitstellungsportal die Vermessungsschriften digital bei der Katasterbehörde eingereicht sowie bis zur Übernahmemitteilung zwischen den beteiligten Stellen zum Vermessungsantrag kommuniziert. Das Portal bildet somit die Schnittstelle zwischen Vermessungsstelle und Katasterbehörde. Es ist der Brandenburger Vermessungsverwaltung gelungen, in dreijähriger Projekttätigkeit eine bis dahin völlig neuartige Lösung zu schaffen. Sie führt verschiedene und unabhängige Verwaltungsabläufe zu einem digital gesteuerten Prozess zusammen und es werden Bearbeitungsaufwand und Kommunikation optimiert und vereinheitlicht.

Eine Baobab-Population nahe Al-Ubayyid in Nord-Kordofan, Sudan, wurde 2007 erstmals messtechnisch erhoben. Ein Vergleich der Messdaten mit aktuellen, hochauflösenden Satellitendaten aus dem Jahr 2017 zeigt, dass die Population der Baobabs zurückgegangen ist. Dies war der Anlass zu einer erneuten Untersuchung im Gelände im Jahr 2018. Ziel war es, die Veränderungen nach mehr als einer Dekade festzustellen. Die Standorte der Bäume wurden visuell mit der Population von 2007 abgeglichen und protokolliert. Die noch vorhandenen Bäume wurden erneut, zum größten Teil mit hoher Genauigkeit, vermessen. Dazu wurde mit einer fest installierten Basisstation im Feld gearbeitet. Aus allen verfügbaren Daten wurde ein Baumkataster unter Verwendung eines Geoinformationssystems erstellt. Es konnte gezeigt werden, dass nach mehr als einer Dekade vier neue Baobabs zu verzeichnen und zwei Dutzend Bäume nicht mehr aufzufinden waren. Der finale Baumbestand belief sich auf 211 Objekte. Der Rückgang ist unter anderem auf anthropogene Ursachen zurückzuführen.