Fernerkundung der Landoberfläche am DLR

Transkript

1 Fernerkundung der Landoberfläche am DLR Bindeglied zwischen Erdbeobachtungstechnologie und Produktentwicklung Thomas Esch & Andreas Müller Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. (DLR) Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum (DFD) Abteilung Landoberfläche (LA)

2 Übersicht Schwerpunkt Landoberfläche am DLR Forschung und Entwicklung im Sektor Landüberwachung Methoden Produkte und Anwendungen Perspektiven in GMES Schnittstelle Forschung - Privatwirtschaft - Nutzer Schwerpunkte Folie 2 2

3 Schwerpunkt Landoberfläche am DLR Earth Observation Center (EOC) Verbund des Deutschen Fernerkundungsdatenzentrums (DFD) und des Instituts für Methodik der Fernerkundung (IMF) Folie 3 3

4 Forschung und Entwicklung im Sektor Landüberwachung Methoden Sensor/Daten Vorprozessierung SAR Geokodierung Atmosphärenkorrektur Radiometrische Kalibrierung Qualitätskontrolle Standards, Protokolle Informationsextraktion Objekt- und pixel- Veränderungserfassung basierte Klassifikation Zeitserienanalyse Polarimetrie Entmischung Automatisierung, Operationalisierung Global Urban Footprint Impervious Surface Analyst Fire Disturbance Processor Informationssysteme ELVIS Nutzer/Anwendung Folie 5 5

5 Forschung und Entwicklung im Sektor Landüberwachung Methoden: Vorprozessierung (Atmosphärenkorrektur) Eliminierung von Wolkenschatten Folie 6 6

6 Forschung und Entwicklung im Sektor Landüberwachung Methoden: Vorprozessierung (Atmosphärenkorrektur) Beseitigung von Dunstschleiern Folie 7 7

7 Forschung und Entwicklung im Sektor Landüberwachung Methoden: Informationsextraktion (TWOPAC) Twinned Object and Pixel based Automatic Classification Chain Folie 8 8

8 Forschung und Entwicklung im Sektor Landüberwachung Methoden: Operationalisierung (Global Urban Footprint) TanDEM-X Mission: - zwei Radarsatelliten (TSX, TDX) - Globales Höhenmodell (DEM) - Zwei globale Abdeckungen (2011, 2012) mit SAR-Daten (~3m) => Idee: Global Urban Footprint Built-up area Vollautomatische Erfassung von Siedlungsflächen aus Radardaten der TanDEM-X Mission Folie 9 9

9 Forschung und Entwicklung im Sektor Landüberwachung Methodenentwicklung: Informationssysteme (ELVIS) EnvironmentaL Visualization and Information System Folie 10 10

10 Übersicht Schwerpunkt Landoberfläche am DLR Forschung und Entwicklung im Sektor Landüberwachung Methoden Produkte und Anwendungen Perspektiven in GMES Schnittstelle Forschung - Privatwirtschaft - Nutzer Schwerpunkte Folie 11 11

11 Forschung und Entwicklung im Sektor Landüberwachung Produkte und Anwendungen Prozesse der Landoberfläche Siedlungsraum und Kulturlandschaft Management natürlicher Ressourcen Folie 12 12

12 Forschung und Entwicklung im Sektor Landüberwachung Produkte und Anwendungen: Prozesse der Landoberfläche needleleaved evergreen trees broadleaved deciduous trees closed to open shrubland open shrubland herbaceous closed to open vegetation sparse shrubs and sparse herbaceous bare area, unconsolidated materials bare area, unconsolidated materials with salt flats cultivated and managed terrestrial area cultivated aquatic or regularly flooded area ice waterbodies unclassified (shadow) Landbedeckungsklassifikation 2009 aus MODIS (250m) für Zentralasien Folie 13 13

13 Forschung und Entwicklung im Sektor Landüberwachung Produkte und Anwendungen: Prozesse der Landoberfläche Vergleich TWOPAC-Klassifikation mit MODIS Land Cover Type 2009 Folie 14 14

14 Forschung und Entwicklung im Sektor Landüberwachung Produkte und Anwendungen: Management natürlicher Ressourcen Rohstoffkartierung in Tagebau mittels Hyperspektraldaten Folie 15 15

15 Forschung und Entwicklung im Sektor Landüberwachung Produkte und Anwendungen: Siedlungsraum und Kulturlandschaft Aktualisierung bestehender Geobasisdaten Saisonale Zeitserie von Satellitendaten Anbauprodukte Acker- Grünland Differenzierung Folie 16 16

16 Übersicht Schwerpunkt Landoberfläche am DLR Forschung und Entwicklung im Sektor Landüberwachung Methoden Produkte und Anwendungen Perspektiven in GMES Schnittstelle Forschung - Privatwirtschaft - Nutzer Schwerpunkte Folie 17 17

17 Perspektiven in GMES Schnittstelle Forschung - Privatwirtschaft - Nutzer Missionen MERIS/MODIS RapidEye Sentinel-1 Sentinel-2 Sentinel-3 Basis Produkte Lx Lx Lx Core Ground Segment Lx Lx Lx Lx Lx Lx Vorprozessierung Geom. Korrektur Atm. Korrektur Maske X1-N Maske Y1-N Zwischenprodukte Zwischenprodukt A Zwischenprodukt B Zwischenprodukt C Informationsextraktion Value-Adding Prozessor Interaktive Auswertung Value-Adding Prozessor Value-Adding Prozessor Service Produkte Service A Service B Service C Service D Basisprodukte aus GMES Module aus DLR EOC Folie 18 Module aus Privatwirtschaft 18

18 Forschungsaktivitäten Schnittstelle Forschung - Privatwirtschaft - Nutzer Multispectral imagery Preprocessing Ortho-corr. Implementierung Versiegelungsprozessor Atm. corr Rad. adjustment Master scene Training of the isurf SVM model (optional: only for master scene) Training data (reference) Impervious surface modelling isurf Model Model Model library Imperviousness maps Modules currently included in CATENA Further development required before implementation in CATENA Data sets (input/output) Folie 19 19

19 Forschungsaktivitäten Schnittstelle Forschung - Privatwirtschaft - Nutzer [%] [%] [m 2 ] Versiegelungsgrad der Siedlungs- und Verkehrsfläche Versiegelungsgrad der Gemeindefläche Versiegelte Fläche pro Kopf Versiegelung im Großraum München, berechnet für das Jahr 2000 Folie 20 20

20 Perspektiven in GMES Schwerpunkte Services zur Vorprozessierung Optik (z.b. Bildmatching, Orthorektifizierung, Atmosphärenkorrektur) SAR (z.b. Fokussierung, Multi-Looking, Orthorektifizierung, Kalibrierung) Forschung, Entwicklung und Demonstration Basisprodukte (z.b. begleitende nationale Missionen) Zwischenprodukte (z.b. Veränderungsindizes) Value-adding Prozessoren (z.b. Siedlungsmasken, Versiegelung, Bodenfeuchte) Folie 21 21

21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Andreas Müller Telefon: Telefax: Dr. Thomas Esch Telefon: Telefax: Folie 22 22