Gebündeltes Wissen – unsere Projekte am GFZ
Online-Schulungen
Satellitendaten haben das Potenzial, bereits bestehende In-Situ-Datenbestände zu erweitern, um Monitoring-Aufgaben von Umweltbehörden zu unterstützen. Dieses Schulungsangebot richtet sich an alle (behördlichen) Umweltschützer:innen, die sich mit den Daten und Diensten des Copernicus Programms vertraut machen möchten und den selbstständigen Umgang mit Fernerkundungsdaten erlernen wollen.
Unsere kostenfreie Schulungsreihe setzt sich aus einem Live-Webseminar und einem Live-Onlineworkshop zusammen. Beide Veranstaltungen werden zu jeweils drei Terminen im Sommer 2022 angeboten und können unabhängig voneinander besucht werden. Zur Anmeldung geht es hier.
Die Lerninhalte stehen allen Interessierten ab Herbst 2022 zudem asynchron als Lernvideos und digitale Handouts mit Schritt-für-Schritt Anleitungen zur Verfügung. Unser Newsletter informiert Euch über neue Lernmaterialien und Schulungsangebote.
Gefördert wird diese Schulungsreihe durch das Programm Framework Partnership Agreement on Copernicus User Uptake (FPCUP).
Bedarfsorientiertes Konzept
Das Konzept und die Inhalte dieser Copernicus Schulungen wurden in Zusammenarbeit mit Vertreter:innen deutscher und österreichischer Umweltämter entwickelt. So richten sich die Schulungen in deutscher Sprache primär an Personen, die bisher wenig oder keine Erfahrung im Umgang mit Satellitenfernerkundungsdaten haben. Aber auch fortgeschrittene Nutzer:innen, welche einen Überblick zu Copernicus und realen Praxisbeispielen gewinnen wollen, sind angesprochen.
Lernvideos und Handreichungen mit Schritt-für-Schritt Anleitungen stehen den TeilnehmerInnen, auch nach den live Online-Schulungen kostenfrei zur Verfügung. Hierdurch werden Teilnehmende befähigt, das von ihnen erlangte Wissen zu vertiefen und an andere Anwender:innen weiterzugeben (Train-the-Trainer).
Die Schulungsmodule
Webseminar: Copernicus für behördlichen Umweltschutz - ein Überblick
Wofür genau eignen sich die frei verfügbaren Satellitendaten für Umweltbehörden? Welche Fachbereiche können von der Arbeit mit Satellitendaten profitieren? Und welche Anwendungen befinden sich bereits in der Praxis? Diese Fragen werden im Rahmen dieses Live-Webseminars beantwortet. Wir fokussieren uns auf praktische Anwendungsbeispiele, um die Potentiale der Sentinel-Daten für umweltbehördliche Fragestellungen zu veranschaulichen. Darüber hinaus wird die Datenplattform CODE-DE näher vorgestellt und Best Practices von behördlichen Nutzer:innen geteilt. Das Online-Webseminar wird für eine unbegrenzte Zahl an Teilnehmer:innen an drei Terminen angeboten und dauert ca. 2,5 Stunden.
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Workshop: Copernicus Daten für Naturschutz, Flächenmanagement und Gewässer
Zusätzlich bieten wir Anwender:innen aus den Bereichen Naturschutz, Flächenmanagement und Gewässer einen digitalen 2-Tages-Workshop an. Dabei wird in Kleingruppen (max. 18 Teilnehmende) der selbstständige Umgang mit Sentinel-Daten gefördert. Neben der Vermittlung von Grundlagen zur Arbeit mit Satellitenfernerkundungsdaten sind praktische Übungen in einem Geoinformationssystem (GIS) Kernelemente dieser Veranstaltung.
Zu jedem Fachbereich wird ein Projekt in einem GIS eigenständig aufgebaut – von der Datenakquise über die Bearbeitung von Satellitendaten bis hin zum Erstellen eines Kartendrucks. So können Teilnehmer:innen eigene Fragestellungen in Zukunft nicht nur bearbeiten, sondern ihre Ergebnisse auch weiteren Stakeholdern vermitteln. Das Einbinden weiterer Geodaten in die GIS-Projekte zeigt auf, wie komplementär Umweltdaten von Bodenstationen und Satelliten sein können.
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Bild: Simon Hahn (GFZ), enthält modifizierte Copernicus Sentinel Daten (2021), prozessiert durch Sentinel Hub
Online-Schulungen
SAPIENS Online-Schulungen vermitteln Expertenwissen im Umgang mit freien Satellitendaten auf leichte und verständliche Art und Weise. Die interaktiven Online-Schulungen wenden sich an alle Interessierten – auch außerhalb der Geo- und Wissenschaftscommunity.
Satellitendaten verstehen kann jede:r!
Durch SAPIENS wird der Einstieg in die Arbeit mit Satellitendaten leicht gemacht. In Online-Schulungen in deutscher Sprache werden Grundlagen vermittelt und zahlreiche Anwendungsfelder beleuchtet. Durch praktische Übungen in kleinen Gruppen wird der selbstständige Umgang mit Satellitendaten gefördert. SAPIENS Online-Schulungen sind kostenfrei und davon profitieren alle: Öffentliche Verwaltung, Privatwirtschaft, gemeinnützige Organisationen, Land- & Forstwirtschaft, Studierende und Individualpersonen.
Anmelden & mitmachen!
In vier verschiedenen Modulen vermitteln wir die Grundlagen der Optischen Fernerkundung, den Zugang zu kostenlosen Satellitendaten, die Datenverarbeitung mit Geoinformationssystemen und das Aufspüren von Veränderungen durch Zeitreihenanalysen. Jedes Modul kann unabhängig von den anderen belegt werden, besonderes Vorwissen wird nicht benötigt.
Unsere Online-Schulungen finden live im Herbst und Winter 2021/ 2022 statt.
Zur Anmeldung geht es hier lang.
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Die 4 SAPIENS Schulungsmodule
1 Grundlagen & Anwendungen
Mit Satellitenfernerkundung ist Vieles möglich: Stoffeinträge in Gewässern bestimmen, den Anbau von Biomasse für die Energiewende effektiv planen, Überflutungsflächen detektieren oder kritische Infrastrukturen überwachen. Aber wie funktioniert das eigentlich? Modul 1 klärt auf über elektromagnetisches Spektrum, räumliche Auflösung, Bandkombinationen und Indizes. Wir erarbeiten interaktiv die Grundlagen der Optischen Fernerkundung und schauen uns gemeinsam verschiedene Anwendungsbeispiele an.
2 Visualisieren & Analysieren
Ein GIS oder GeoInformationsSystem ist ein mächtiges Werkzeug, mit dem aus Geodaten Bilder, und aus Bildern Informationen werden. In Modul 2 geht es um die elementare Benutzung eines GIS für die Visualisierung und Analyse von optischen Satellitendaten. Vom Zurechtfinden auf der Programmoberfläche, über das Einbinden von Geodaten, bis zur praktischen visuellen Aufbereitung und Darstellung von Satellitendaten werden mit dem Open-Source-Programm QGIS Schritt für Schritt alle Übungen gemeinsam in die Tat umgesetzt.
3 Datenzugang
Sich im Datendschungel der Satelliten- missionen zwischen verschiedensten Online-Plattformen, unzähligen Datensätzen und Fachausdrücken zurechtzufinden, kann zur Herausforderung werden. Wie findet man bloß die richtigen Daten? Wir zeigen interaktiv, wie es geht und worauf zu achten ist, stellen dabei zwei Datenportale näher vor, erklären Abkürzungen und Fremdwörter und laden gemeinsam Daten herunter. Obendrauf gibt es einen Crashkurs zum Weiternutzen der Daten in einem GIS.
4 Veränderungen erkennen
Satellitendaten helfen dabei, Veränderungen der Erdoberfläche über Zeit und Raum hinweg sichtbar zu machen. So kann man z.B. den Zustand von Naturschutzgebieten langfristig überwachen oder die Folgen von Unwettern visualisieren. Doch wie geht man hierfür am besten vor? In Modul 4 zeigen wir, welche Daten für Veränderungsanalysen geeignet sind, wo ihr diese herbekommt und mit welchen Werkzeugen ihr Veränderungen über verschiedene Zeitspannen hinweg sichtbar machen könnt.
Lernen & Austauschen
Zusätzlich zum Live-Angebot präsentieren wir unsere Schulungsinhalte dauerhaft bei FERN.Lern zum Ansehen oder Herunterladen. So habt ihr jederzeit die Möglichkeit, mehr über Satellitendaten zu lernen. Nach und nach veröffentlichen wir an dieser Stelle Schulungsaufzeichnungen, kurze Lernvideos, Foliensätze und Handbücher.
Der Austausch mit euch ist uns wichtig. In unserem Forum könnt ihr euch mit uns oder untereinander über das Gelernte austauschen, Fragen stellen und anderen weiterhelfen. Teilt gerne auch Hinweise, Anregungen, Kritik und Ideen mit uns. Das hilft uns dabei, unsere Inhalte immer weiter anpassen und verbessern zu können. Jedes unserer Tutorials, Handbücher und Schulungen hat einen eigenen Diskussionsbereich. Darüber hinaus könnt ihr im FERN.Lern Forum auch freie Themen erstellen. Alle, die unsere Materialien nutzen, sind herzlich eingeladen, sich im Forum zu beteiligen. Registriert euch und macht mit!
Noch ist die Nutzung hyperspektraler Fernerkundungsdaten überwiegend Forschungsfragen vorbehalten. Mit der immer weiter zunehmenden Anzahl von hyperspektralen Sensoren auf Flugzeugen und zukünftig verstärkt auch auf Satellitenplattformen steigt jedoch auch die (kostengünstige) Verfügbarkeit dieser Daten. Damit werden wiederholte Aufnahmen und die Erfassung ganzer Regionen möglich und somit hyperspektrale Fernerkundungsdaten zunehmend auch für einen größeren Anwenderkreis interessant. Als Teil der EnMAP-Satellitenmission stellt die HYPERedu- Bildungsinitiative eine stetig wachsende Zahl von Lehrmaterialien rund um die hyperspektrale Fernerkundung zur Verfügung.
Dabei bieten Hyperspektraldaten für diverse Anwendungen Vorteile - mehr als 30 Jahre Hyperspektralforschung auf Basis flugzeuggetragener Sensoren haben gezeigt, dass sich daraus eine große Anzahl bio- und geochemischer Parameter ableiten lässt. Hyperspektralsatelliten bieten ein großes Potenzial, zum Beispiel für die Kartierung der Bodenbedeckung (inklusive der Erfassung trockener Vegetation), für Studien zur biologischen Vielfalt durch die Kartierung von Pflanzenarten und die Zusammensetzung von Ökosystemen, für die Überwachung der Vegetation durch die Erkennung von Stress (Land- und Forstwirtschaft), für die Erkundung geologischer Ressourcen oder für die Erkennung von Umweltverschmutzungen. Insgesamt werden hyperspektrale Satelliten viele Anwendungen von einer qualitativen auf eine eher quantitative Ebene bringen.
In unseren kommentierten Foliensammlungen vermitteln wir Grundlagen, Methoden sowie Anwendungsbeispiele der bildgebenden Spektroskopie; in detaillierten Tutorials mit der Open-Source-Software EnMAP-Box, einem QGIS-Plugin, kann das theoretische Wissen praktisch angewandt und vertieft werden. Ein Massive Open Online Course (MOOC) mit mehreren Modulen und Abschlusszertifikat leitet interaktiv durch viele Inhalte der Foliensammlungen und bietet Möglichkeiten zum Austausch mit der wachsenden Nutzergemeinschaft.
Die Materialien werden in engem Autausch mit der internationalen Wissenschaftgemeinschaft erstellt und sind zunächst in englischer Sprache verfügbar. Neben (Nachwuchs)wissenschaftlerInnen will HYPERedu aber ganz explizit auch neue NutzerInnen und vor allem AnwenderInnen ansprechen, sowohl Behörden, Planungsbüros, NGOs, Land- und Forstwirte, … . Um den Zugang zu erleichtern ist eine Übersetzung erster Materialien ins Deutsche bereits in Arbeit.
Online-Kurs Beyond the Visible
Die zunehmende Verfügbarkeit hyperspektraler Daten von flugzeuggetragenen Sensoren und weltraumgestützten Missionen geht mit einem wachsenden Bedarf an Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen auf dem Gebiet der abbildenden Spektroskopie einher. Die Erfassung der Erdoberfläche in hunderten von kontinuierlichen spektralen Bändern erlaubt die exakte Identifizierung vieler Oberflächenmaterialien und eine genauere Quantifizierung von biophysikalischen Eigenschaften von Vegetationsbeständen, Böden oder Gewässern als dies mit Multispektraldaten möglich ist. Die Ausbildungsinitiative HYPERedu als Teil der Nutzungsvorbereitung der EnMAP-Mission hat zum Ziel, zukünftige Nutzergruppen in der Anwendung von hyperspektralen Daten zu schulen.
Der MOOC vermittelt euch die Grundlagen der abbildenden Spektroskopie, und gibt darüber hinaus einen Überblick über frei nutzbare Datenquellen und Open-Source-Software, sowie einen Einstieg in die praktische Nutzung der Daten. Er richtet sich an Studierende und Anwender auf der ganzen Welt und setzt Grundkenntnisse auf dem Gebiet der optischen Fernerkundung voraus. Der Kurs umfasst drei thematische Lektionen in englischer Sprache und ist so konzipiert, dass ihr ihn in etwa fünf Stunden zu einem selbstgewählten Zeitpunkt und in eigenem Tempo absolvieren könnt. Haben wir euer Interesse geweckt und ihr fühlt euch angesprochen?
Die Pilotphase läuft noch bis zum 1. Februar 2022. Nach einer feedbackbasierten Überarbeitungsphase soll 'Beyond the Visible' ab dem 1. April 2022 dann wieder dauerhaft geöffnet sein. Informationen zu den Kursinhalten und den Registrierungslink findet ihr auf der Kursseite auf EO-College.
In unseren aufgezeichneten Web-Seminaren und Lernvideos werden die Grundlagen für die Praxis vermittelt und Anwendungsbeispiele gezeigt. So zum Beispiel eine Schritt-für-Schritt Anleitung zur Erstellung einer Ertragspotential- und Düngeapplikationskarte. Damit ist es auch Unerfahrenen möglich, die Potenziale dieser Daten für land- und forstwirtschaftliche Entscheidungsprozesse heranzuziehen.
Pflanzen von oben verstehen
Die Phänologie und Gesundheit vieler Pflanzen kann mit Satellitendaten analysiert werden. Welche Satellitendaten sich besonders für Vegetation eignen, wo man diese Daten findet und welche Parameter bei der Auswahl wichtig sind, ist Gegenstand in unserem Grundlagen Web-Seminar und Lernvideo.
Maßvoll Düngen
Mittels hochaufgelöster Satellitendaten lassen sich große Flächen in kleinräumige, homogenere Zonen unterteilen und Ressourcen damit gezielt einsetzen. So lassen sich lokale Vitalitätsunterschiede innerhalb einer Parzelle feststellen und Maßnahmen für das Düngemanagement ableiten.
Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Erzeugung einer Dünge-Applikationskarte ist hier zu finden.
Kontakt
Wir freuen uns über Anregungen und Austausch zur Fernerkundung.