Dr. Michaela Frei, Erdbeobachtung in der Arktis Potsdam, 22. November 2017 B4.4 Fernerkundung
BGR - Erdbeobachtung in den Polarregionen
BGRErdbeobachtung
in den Polarregionen
Michaela Frei, Enton Bedini, Christoph Gaedicke, Kai Hahne, Nikola Koglin, Andreas Läufer, Thomas Lege, Karsten Piepjohn, Lutz Reinhardt, Antonia Ruppel, Martin Schodlok
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Schulze, Vincent-Gregor: Arktisstrategien Überblick 2017http://www.arctic-office.de/im-fokus/arktisstrategien-ueberblick/Stand: Oktober 2017
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Themen
• Geologie• Lithologie• Tektonik• Mineralogie• Mineralische Rohstoffe• Nichtmineralische Rohstoffe
• Umwelt• Vegetation/ Boden/Wasser
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Space Komponente Copernicus – Status
11/2017
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− „Vorläufige Prioritäten“ der Kommission:1. Treibhausgas-Monitoring2. Überwachung der Polargebiete und Landwirtschaft3. Bergbau- und Biodiversitäts-Anforderungen, sowie Bodenfeuchte
− Nationale Interessen− Treibhausgas-Monitoring− Thermales Infrarot (Landwirtschaft) − Polare Mission (L-Band SAR/Radiometrie, interferom. Altimetrie, HEO)− Hyperspektralmission (Landwirtschaft, Boden, Geologie, u.a.)
− Start von Phase zwei A/B1 Studien mit kritischen Technologieentwicklungen für einen Hyperspektral-Sentinel Herbst 2017
Copernicus – Mission – Zukünftige Entwicklung
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Fernerkundung und hyperspektrale Gelände- und Laborspektroskopie fürdie geologische, tektonische Kartierung und
Forschung zum Rohstoffpotential
Im Rahmen des CASE Programmes (Circum-Arctic Structural Events)
u.a. Vorbereitung der Deutschen EnMAP-Hyperspektral-Satelliten Mission
und zukünftigen Fernerkundungsmissionen (e.g. Copernicus)
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Kooperation in folgenden wissenschaftlichen Themenfeldern (z.B. im Rahmen von CASE)
Geologie, Strukturgeologie, Sedimentologie, Mineralogie, Geochemie, Mikrobiologie, Palynologie,Fernerkundung/ Spektroskopie
Fernerkundungsbeiträge :
Geologie/Lithologie
Stratigraphie
Strukturgeologie,
Mineralogie,
Identifizierung von Massenbewegungen
BGR Aktivitäten in der Arktis
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Multi- versus Hyperspektraldaten
Mineralidentifizierung
Wellenlänge [µm]
% R
efle
xion
Chlorit
Saponit
Kaolinit
Alunit
Gips
DolomitKalkstein
2.0 2.4
L8HS
Kurzwelliges Infrarot (SWIR)
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Forschungsaktivitäten Ellesmere Island, Arctic Canada
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Ellesmere Island, Arctic Canada
Sentinel 2, 20. August 2017
Räumliche Auflösung 10 m
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Spitzbergen
Icefjord in Svalbard ASTER GDEM.Markierungen: Feldarbeit Landsat OLI (9.7.2015)
• Bedeckung mit Eis und Schnee (hellblau),• Entlang der Küste und in den Tälern ist die Geologie und Mineralogie erfassbar.
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Zielsetzung Spitzbergen
Spektroskopische Charakterisierung lithologischer und stratigraphischer Einheiten basierend auf der mineralogischenZusammensetzung.
Spektroskopische Erfassung von KohlenwasserstoffenSpuren/Gehalten in den lithologischen/stratigraphischenAbfolgen in Svalbard.
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Zusammenfassung (1) Sentinel Daten sind aufgrund ihrer hohen zeitlichen Überflugfrequenz und
nachhaltigen Verfügbarkeit sehr gut geeignet
(2) WorldView-2 Multispektral-Daten sind für die geologische Interpretation dieser Region der Arktis sehr gut geeignet.
(3) Lithologische Einheiten können differenziert werden.
(4) Eisen Oxide / hydroxidreiche Bereiche können extrahiert werden.
(5) Probleme bei der Aufzeichnung der Daten durch Wetter/ Beleuchtungs-bedingungen bei geringer zeitlicher Abdeckungsrate.
(6) Räumliche und spektrale Auflösung der bisherigen „open source“ Fernerkundungsdaten sind für eine lithologische-tektonische Charakterisierung ausreichend.
(7) Räumliche und spektrale Auflösung der bisherigen „open source“ Fernerkundungsdaten sind für eine mineralogische Charakterisierung nicht ausreichend.
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Ausblick
Ansicht auf die Westküste des Billefjords:Sandstein-, Kalkstein- und Gipsserien
