Forschungspro­jekte

EU Interreg Central Europe: Wildfire CE - Enabling cross-boundary assessment, communication and management of wildfire risks in Central Europe

Climate change increases the threat of wildfires across central Europe. Since they often affect more than one region, fighting these fires needs better cooperation and information sharing. The Wildfire CE project improves the assessment and management of wildfire risks by mapping fire potentials, providing fire assessment manuals, and developing action plans for pilot regions. In cooperation with regional authorities and emergency services, the partners empower local communities and organisations to tackle this transborder challenge with shared knowledge, tools and coordinated actions across borders.

Partners: Saxon State Ministry for Regional Development, European Spatial Planning, Regional Development (Lead partner), TU Dresden, Junior Professorship in Environmental Remote Sensing (Technical lead); University of Padova, Department of Land, Environment, Agriculture and Forestry, Italy; Slovenian Forestry Institute, Ljubljana, Slovenia; University of Natural Resources and Life Sciences, Department of Forest and Soil Sciences, Institute of Silviculture, Vienna, Austria; Czech Environmental Information Agency, Unit of Geoinformatics, Praha, Czechia; Global Change Research Insitute of the Czech Academy of Sciences, Domain of Climate Analysis and Modelling, Brno, Czechia; Municipality of Ajdovščina, Department for Economics and Development, Ajdovščina, Slovenia; Autonomous Province of Trento, Trento, Italy

Funding: Interreg Central Europe. co-funded by the European Union, June 2025 - May 2027

Involved team members: Matthias Forkel, Christopher Marrs, Johanna Kranz, Daniel Kinalczyk, Christine Wessollek

3C – Copernicus Cross Compliance

© BLE

Ziel des Projekts ist die Entwicklung und praktische Implementierung von verschiedenen Ansätzen zum automatischen Monitoring der GLÖZ-Vorgaben mithilfe von Fernerkundungsdaten (vor allem aus den Copernicus-Diensten). Die Juniorprofessur für Umweltfernerkundung ist dabei vorrangig für die Auswahl, Implementierung und Evaluation von geeigneten ML- und Deep-Learning-Methoden zuständig.

• Förderung: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. im Auftrag des Bundesministerium für Digitales und Verkehr, 07/2023 - 06/2025
• Partner: Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
• Involvierte Teammitglieder: Christine Wessollek, Eric Kosczor

EU EarthBridge

Earth Observation (EO) has emerged in recent years as one of themost important methods for regularly obtaining standardised information about the Earth’s changing environment and is therefore critical to addressing climate change, biodiversity decline, and other societal challenges. However, the full utilisation of EO is still limited. The aim of EarthBridge is to increase the knowledge of and ability to apply Earth observation techniques in the Czech Republic for urgent tasks such as biodiversity conservation and landscape adaptation to climate change. Technische Universität Dresden (TUD), Universitá di Bologna (UNIBO), and the Czech University of Life Sciences Prague (CZU) will work toegther to increase use of EO through implementation of a concerted series of networking, knowledge transfer and exchange activities.

Partners: Lead Czech University of Life Sciences Prague, Czechia; Alma Mater Studiorum - Universitá di Bologna, Italy; TU Dresden (Chair of Computational Landscape Ecology, Junior Professorship in Environmental Remote Sensing, Junior Professorship in Geosensor Systems

Funding: European Commission, Twinnings, January 2023 - December 2025

Involved team members: Matthias Forkel, Christopher Marrs, Lucas Kugler, Eric Kosczor

ESA Sense4Fire

© TUD-EnvRS

The aim of Sense4Fire is to increase the scientific understanding of fire dynamics and their role in the carbon cycle by integrating observations from the Sentinels into new Earth observation products. We understand fire dynamics as all processes that contribute to pre-fire conditions of the land surface (i.e. fuel loads and fuel moisture), fire behaviour (fire ignitions, spread, speed, size, burned area, thermal emissions and radiative power), combustion and production of fire emissions (combustion completeness, biomass burning, composition of emissions) and the effect of fire emissions on atmospheric composition (injection height, smoke plumes, atmospheric gas composition, aerosols). The aim will be assessed in various test sites and in the three proposed regions of interest, namely Brazil, southern Africa, and Russia/Siberia. The aim will be addressed within the duration of this activity by two specific objectives:
Objective 1: Develop and generate for the three regions of interest novel and advanced geo-information products to quantify the spatial-temporal variability in fuel conditions, fire behaviour and fire emission estimates mainly based on observations from Sentinel-3 and Sentinel-5p and supported by data from Sentinel-1 and -2 and additional European Earth observation datasets.
Objective 2: Demonstrate the value of the novel products in coordination with early adopters to increase the scientific understanding of fires by assessing three science questions related to (1) the effects of fuel dynamics on fire behaviour, (2) the effects of fire behaviour on short- and long-term fire emissions, and (3) the role of uncertainties in estimating fire emissions.

• Partner:
  • Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI)
  • Cardiff University, School of Earth and Environmental Sciences (in Phase 1)
  • BeZero Carbon Ltd. (in Phase 2)
• Funding: Europäische Weltraumagentur ESA, Phase 1: August 2021 - Juli 2023; Phase 2: August 2023 - January 2025
• Project website: https://sense4fire.eu/
• Website at ESA https://eo4society.esa.int/projects/sense4fire/

DFG PhenoFeedBacks

Eine zeitigere Entwicklung der Blätter im Frühling oder eine Veränderung des Eintritts des Blattfalls im Herbst sind Indikatoren für den Einfluss von Klimaänderungen auf die Phänologie der Pflanzen. Die Hauptziele von PhenoFeedBacks sind das Verstehen und Quantifizieren von biophysikalischen Rückkopplungen phänologischer Veränderungen auf das Klimasystem. Auswirkungen auf Veränderungen in der Albedo, im latenten Wärmestrom, Temperatur, Energiebilanz und im Feuchtegehalt der Vegetation werden anhand von Daten weltweiter Beobachtungsnetzwerke und von Satelliten quantifiziert werden. Neue Methoden des maschinellen Lernens werden genutzt um Beziehungen und partielle Sensitivitäten zwischen Veränderungen in biophysikalischen Eigenschaften und Phänologie zu identifizieren. 

• Partner: Max-Planck-Institut für Biogeochemie (Mirco Migliavacca).
• Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 2021 - 2024

EU H2020 FirEUrisk

FirEUrisk entwickelt eine wisenschaftlich basierte integrierte Strategie entwickeln, evaluieren und verbreiten um: 1) bisherige Systeme zur Bewertung des Risikos von Vegetationsfeuern auszubauen; 2) effektive Mittel zur Reduzierung von Feuerrisiken zu entwickeln; und 3) Managementstrategien zur Anpassung an zukünftige klimatische und sozioökonomische Veränderungen anzupassen.

© FirEUrisk

Partner: Leitung durch ADAI/Universität Coimbra, Portugal, 38 weitere Partner aus ganz Europa

Finanzierung: H2020, Europäische Kommission, April 2021 - März 2025

Involvierte Teammitglieder: Matthias Forkel, Christopher Marrs, Luisa Schmidt

Die Juniorprofessur für Umweltfernerkundung trägt in FirEUrisk zu verschiedenen Arbeitspaketen und Aktivitäten bei, speziel zu: a) Abschätzung des Feuchtegehaltes von Brennmaterial aus Mikrowellen-Satellitendaten, b) Integration von Satellitendaten und dynamischen globalen Vegetations-Feuermodellen zur Skalierung von Modellprojektionen zukünftiger Feuerrisiken in Europa, c) Leitung des Arbeitspaketes 4 zur Integration von Daten, Modellen und Konzepten, und d) Koordination der Pilotaktivitäten in Mitteleuropa.

DFG RECOVERY

© DFG

Wir untersuchen die Mechanismen von Veränderungen des Kohlenstoffkreislaufes von nördlichen Landökosystemen. Dazu nutzen wir neue hoch-aufgelöste Satellitenprodukte der Vegetationsbedeckung und deren Veränderung und kombinieren diese mit Biophären- und atmosphärischen Transportmodellen.

• Partner: Universität Augsburg (Wolfgang Buermann), Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (Kirsten Thonicke), Max-Planck-Institut für Biogeochemie (Christian Rödenbeck).
• Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 2021 - 2024

NFDI4Earth Educational Pilot

© NFDI4Earth

Im Zuge dieses Pilot-Projekts soll Lehrmaterial überarbeitet und entwickelt werden, welches später für die Öffentlichkeit kostenfrei über eine Internetplattform für Open Educational Resources (OER) bereitgestellt werden soll. Inhaltlich werden Themen wie das Vorprozessieren von Satellitendaten, Merkmalsgenerierung und -extraktion und diverse Klassifikations und ML-Algorithmen behandelt. Die als Jupyter-Notebooks in Python erstellten Skripte sollen am Ende auch in der Master-Lehre an der TU Dresden zum Einsatz kommen.

• Förderung: NFDI4Earth, 09/2023 - 12/2023
• Beteiligte Team-Mitglieder: Eric Kosczor, Gianluca Höhnke, Christine Wessollek

LfULG Corona

© EnvRS

Das Ziel ist die Entwicklung und Umsetzung eines methodischen Ansatzes zur Klassifikation der Landbedeckung in Sachsen ab 1961. Dabei werden historische Satellitendaten des Keyhole-Programms (Corona, Gambit, Hexagon) mit Convolutional Neural Networks (CNNs) ausgewertet.

• Förderung: Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, 04/2021 - 11/2022
• Involvierte Teammitglieder: Lucas Kugler, Christopher Marrs