BIGFE
Erfassung der Wasserqualität und Wasserflächenausdehnung von Binnengewässern durch Fernerkundung
| Projektdaten | |
|---|---|
| Antragsteller | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung, UFZ Magdeburg |
| Partner | Institut für Seenforschung der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg, • Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Institut für Hygiene und Umwelt, Landesbetrieb der Behörde für Umwelt, Klima, Energie und Agrarwirtschaft, Hamburg |
| Beginn des Projektes | 07/2021 |
| Abschluss des Projektes | 12/2024 |
| Fördermittelgeber | Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) im Rahmen der Copernicus-Initiative |
| Fördersumme | 1.398.199,49 Mio. € Fördermittel |
Ziel des Projektes
Das klassische Gewässermonitoring ist immer noch mit einem erheblichen Aufwand verbunden und benötigt umfangreiche Personal- und Laborressourcen. Das Forschungsvorhaben adressiert zur Unterstützung des Monitorings die Entwicklung und Implementierung von Produkten basierend auf Copernicus-Daten.
Die zusätzliche Nutzung von Fernerkundungsdaten in der Kombination mit klassischen Monitoringmaßnahmen kann eine Verbesserung der Aussagekraft über den Gewässerzustand mit sich bringen. Fernerkundungsdaten liefern Informationen flächendeckend in einer relativ hohen zeitlichen Auflösung und ermöglichen schnelle Managemententscheidungen, beispielsweise bei einem massenhaften Auftreten von Blaualgen bedingt durch die immer häufiger auftretenden Hitzesommer.
BIGFE ist ein Forschungsverbund von vier Projektpartnern und 12 assoziierten Länderbehörden, Wasserverbänden und Talsperrenbetreibern darunter auch der Wupperverband in Deutschland, der vom Helmholtz Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ koordiniert und von einem Projektbeirat begleitet wird.
Folgende Ziele werden in dem Forschungsprojekt verfolgt:
- die Optimierung und Validierung von satellitengestützten Umwelt-Datendiensten für die behördliche Gewässerüberwachung
- die Nutzbarmachung von Fernerkundungsprodukten in der wasserwirtschaftlichen Praxis durch konkrete Anwendungsempfehlungen und entsprechende praktische Werkzeuge
- die länderübergreifende Harmonisierung der Anwendung dieser Fernerkundungsmethoden
- sowie die beispielhafte technische Implementierung entsprechender operationeller Systeme für die Behörden
Arbeitsprogramm
Das Projekt gliedert sich in zwei wasserwirtschaftlich relevante Themenbereiche mit den folgenden Aufgaben:
Themenbereich Wassergüte:
- Zusammenführung von Wasserqualitätsdaten als Grundlage zur Validierung von Fernerkundungsprodukten:
- Methodenvergleich und Bewertung der Einsatzfähigkeit von Satelliten-gestützter Fernerkundung im Wasserqualitätsmonitoring
- Handlungsempfehlungen zur Einsatzfähigkeit der Fernerkundung entwickeln
- Rechtliche Grundlagen und Bedarfsanalyse für den behördlichen Einsatz erstellen
- Implementierung in die behördliche Praxis
Themenbereich Wasserflächenausdehnung und Dynamik:
- Spezifikation und Konzeption der Wasserflächenerfassung mittels Satellitendaten:
- Aufbau und Nutzung einer Dateninfrastruktur für die Wasserflächenerfassung
- Im Bereich der Drohnenfernerkundung Bedarfsermittlung und Erprobung von Anwendungsbeispielen
Die 12 Praxispartner stellen für die Untersuchungen Datensätze aus ihren regelmäßigen Gewässerbeprobungen zur Verfügung, die mit Fernerkundungsdaten aus den entsprechenden Zeiträumen in Beziehung gesetzt und miteinander abgeglichen werden.
Nutzen für den Wupperverband
Der Themenbereich Wasserflächenausdehnung und Dynamik ist insbesondere im dynamischen Kontext praxisrelevant, z. B. zur Vermessung von Hochwasserflächen oder den Pegelschwankungen von Staugewässern und Seen. Aus dem Themenbereich Wassergüte erhofft sich der Wupperverband zusätzliche Informationen zur Wasserqualität wie z. B. Wassertemperatur, Sichttiefe, Trübung, Chlorophyll und Cyanobakterien als wissenschaftliche Basis und Erkenntnisgewinn für den Einsatz, die Möglichkeiten und Grenzen der Fernerkundung im Binnengewässerbereich.
Die Inwertsetzung der zur Verfügung stehenden Informationen ist das übergeordnete Ziel, um den bestehenden Datensatz heben und operativ nutzen zu können.