Anforderungen an Copernicus Beispiele aus der Länderperspektive

Transkript

1 Anforderungen an Copernicus Beispiele aus der Länderperspektive Beispiel Institut für Seenforschung (ISF) der Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (LUBW) Thomas Wolf

2 Institut für Seenforschung der LUBW Monitoringaufgaben Monitoringaufgaben der letzten 10 Jahre Bodensee Weitere rund 50 natürliche Seen Seit 2012 rund 20 Baggerseen Klassische Methodik Seemonitoring: Probenahme monatlich, {CHEM, BIOL, PHYS} ca. 4-6 Seen/Jahr Generelle Fragen und Wünsche an Fernerkundung : Welche alternative Methoden existieren, um bestehende klassische Methoden zu ergänzen? Wie kann eine höhere zeitliche und räumliche Auflösung der Information erhalten werden? Unterstützung von landeseigenen und EU-Monitoringaufgaben Luftbildaufnahme Bodensee (von Konstanz aufgenommen)

3 Nutzung von Fernerkundungsdaten am ISF/Bodensee aktueller Stand Parameter Bodensee Kleine Seen Chlorophyll a Verteilung Chlorophyll a Temperatur Schwebstoff Quelle : EOMAP Schwebstoffkonzentration Makrophyten Wassertiefe Chlorophyll a - Maximumschätzung Quelle: EOMAP Eisbedeckung Temperatur Prä-operationell Idee / Wunsch Einzelprojekte/Testanwendungen Quelle : Uni Bern Jedoch derzeit für keinen Parameter Einbindung in Routinemonitoringbetrieb! Teilnahme im COPERNICUS-Projektcluster

4 Seen in Baden Württemberg Bodensee WRRL-Seen Weitere Kleine Seen und Weiher Bodensee 29 WRRL-Seen (>50 ha) ~ 260 Seen > 10 ha ~ 1300 Seen > 1 ha Parameter Fläche Parameter Nährstoffe etc.pp. Fläche von WRRL-Seen [km 2 ] (Logarithmische Skalierung) Nährstoffe in Seen Phosphor und anorg. N

5 Vielzahl der Seen Für welche Seentypen können FE-Informationen genutzt werden? Einzugsgebiet ph-wert Morphologie Bodensee WRRL-Seen Weitere Kleine Seen und Weiher Primärproduktion Geografische Lage Huminstoffe FE-Informationen für Seenmonitoring Chlorophyll a oder Chlorophyll a Maximumschätzung Schwebstoffe Temperatur Makrophyten Etc.pp. Welche Fernerkundungsinformationen sind für welchen Seetyp mit welcher räumlichen und zeitlichen Auflösung mit welcher Genauigkeit und mit welchen Fehlern verfügbar?

6 Hindernisse - Maßnahmen Generelle Fragen : Zugriff und Verfügbarkeit von Daten Wer kann mit welchen Tools welche Daten auswerten? Flaschenhals Ja oder nein? Informationsfluss FE- Experte Generelle Math/IT GIS und DB-Experten Das unbekannte und vielfältige Wesen Der Anwender Biologen und Gewässerkundler Binäre FE-Daten (etwa 6-dim) Raum, Zeit, Parameter, Sensoren (Satelliten) Aufbereitete (binäre) FE-Daten Begrenzter Zugriff FE-Daten vorgefiltert Einzelne Parameter Informationsmenge

7 Informationsfluss am Institut für Seenforschung (LUBW) Informationsfluss am Institut für Seenforschung (LUBW) FE- Experte Generelle Math/IT GIS und DB-Experten Das unbekannte und vielfältige Wesen Der Anwender Biologen und Gewässerkundler Binäre FE-Daten (etwa 6-dim) Raum, Zeit, Parameter, Sensoren, Satelliten Aufbereitete (binäre) FE-Daten Abgeleitete Parameter Begrenzter Zugriff FE-Daten vorgefiltert Einzelne Parameter

8 Informationsfluss - Anwender zentriert Direkter Informationsfluss und Zugriff auf Daten Daten näher ran an die Anwender! FE- Experte Generelle Math/IT GIS und DB-Experten Das unbekannte und vielfältige Wesen Der Anwender Biologen und Gewässerkundler Binäre FE-Daten (etwa 6-dim) Raum, Zeit, Parameter, Sensoren, Satelliten Aufbereitete (binäre) FE-Daten Abgeleitete Parameter Begrenzter Zugriff FE-Daten vorgefiltert Einzelne Parameter Fragen und Themen : Welche Gewässer? Welche Parameter? Welche Zeiträume? Für welche Untersuchungen / Monitoringprogramme / WRRL?

9 Dienst für Binnengewässer große Wünsche Intuitiv zu handhabender FE-Datenbrowser Informationen zu Fernerkundungsparametern {Chl-a, SPM, T,.} Unsicherheiten und Fehlergrenzen {ΔChl-a, Δ SPM, Δ T,.} Grenzen der Anwendbarkeit (für welche Gewässer anwendbar für welche problematisch oder evtl. nicht anwendbar?) Je intuitiver die Bedienung, je einfacher der Zugriff auf relevante Daten umso breitere Nutzung und einfachere Einbindung in Routineanwendungen und Monitoringaufgaben. Generische und einfache Schnittstelle Zugriff auf Fernerkundungsdaten = f(koordinate, Zeit) möglichst unabhängig von Datenformaten, Datenbanken, Art des Satelliten etc.pp. Kompendium und Manual Fernerkundung für Dummies Basis Advanced Expert User

10 Welches Potential sehen wir? sehr großes Potential Monitoring von Bodensee und WRRL-Seen raum-zeitliche Variabilität von Gewässergüteparametern Ergänzung der klassischen Methoden mit Fernerkundungsdaten Kleine Seen neue Methodik des indikativen Gewässermonitorings (Chlorophyll a Maximumschätzung) Datenassimilation Aktuelle Online-Vorhersagesysteme für den Bodensee mit numerischen Modellen ( ) Datenassimilation von Fernerkundungsdaten in numerische Modelle Fließgewässerüberwachung Temperatur Schwebstoff Chlorophyll a Etc.pp. SOA kleine Seen (Quelle EOMAP) Schwebstoffsimulation mit DA (Quelle FRESHMON)

11 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!