Dokumentation  20.Hydrographentag/ 64.DVW-Seminar in Wilhelmshaven- Deutsche Hydrographische Gesellschaft e.V.

2005 Wilhelmshaven

 

Vortragsthemen und Kategorien

In Zusammenarbeit mit dem DVW - 6.-8- Juni 2005

20. Hydrographentag Deutsche Hydrographische Gesellschaft e.V

64. DVW - Seminar
Inhaltsverzeichnis

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Einführungsvortrag

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>Titel: Der JadeWeserPort in Wilhelmshaven, Der Container Tiefwasserhafen für zukünftige Generationen

>Autor: Helmut Werner, Wolf-Dietmar Starke 

>Kategorie: Hydrographie allgemein , Hafenwirtschaft

>Schlüsselwörter: Infrastrukturprojekt, Jade Weser, JadeWeserPort, Wilhelmshaven, Tiefwasserhafen

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Konferenz und Ausstellung

Das wichtigste Infrastrukturprojekt der niedersächsischen Landesregierung ist die Realisierung des Container Tiefwasserhafens JadeWeserPort. Das Projekt ist zunächst in der JadeWeserPort Entwicklungsgesellschaft mit den Gesellschaftern Land Niedersachsen, Freie Hansestadt Bremen und Stadt Wilhelmshaven entwickelt worden. Weiterhin involviert waren die Wasser- und Schifffahrtsdirektion Nordwest in Aurich (Einreichung der Planfeststellungsanträge nach Bundeswasserstraßenrecht) und das Landesbergamt in Clausthal-Zellerfeld (Sandentnahme aus der Jade). Im Januar 2003 ist dann die JadeWeserPort Realisierungs GmbH & Co. KG mit den Gesellschaftern Land Niedersachsen und Freie Hansestadt Bremen gegründet worden, die im Laufe des Jahres 2003 ihre Tätigkeit aufgenommen hat und die nach der kurz bevor stehenden Verschmelzung der beiden Gesellschaften dieses Projekt realisieren wird. Der JadeWeserPort wird aufgrund der vorhandenen Standortbedingungen und der langfristigen Entwicklungsmöglichkeiten im größten niedersächsischen Seehafen Wilhelmshaven verwirklicht, der im Jahre 2004 einen Seegüterumschlag von 45 Mio. Tonnen hatte. Wilhelmshaven, der nationale Tiefwasserhafen, hat herausragende Standortvorteile mit einer vorhandenen Wassertiefe in der Bundeswasserstraße Jade von 18 m unter Seekartennull (17,60 m unter LAT), einer kurzen Revierfahrt von 23 sm und einem Jahrzehnte langen Know How bei der reibungslosen Abfertigung selbst größter Öltanker auf der Jade. Weitere Vorteile sind die erheblich geringere Verkehrsdichte auf der Wasserstraße im Vergleich zu den benachbarten Revieren sowie ein großzügig bemessener Wendebereich.

JadeWeserPort Realisierungs GmbH & Co. KG - Ebertstr. 110 - 26382 Wilhelmshaven

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Aktuelle Projekte aus der Region

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>Titel:Technische Umsetzung des Projektes JadeWeserPort

>Autor: Wolf-Dietmar Starke, Helmut Werner

>Kategorie:Aktuelle Projekte aus der Region
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

Das wichtigste Infrastrukturprojekt der niedersächsischen Landesregierung ist die Realisierung des Container Tiefwasserhafens JadeWeserPort. Das Projekt ist zunächst in der JadeWeserPort Entwicklungsgesellschaft mit den Gesellschaftern Land Niedersachsen, Freie Hansestadt Bremen und Stadt Wilhelmshaven entwickelt worden. Weiterhin involviert waren die Wasser- und Schifffahrtsdirektion Nordwest in Aurich (Einreichung der Planfeststellungsanträge nach Bundeswasserstraßenrecht) und das Landesbergamt in Clausthal-Zellerfeld (Sandentnahme aus der Jade). Im Januar 2003 ist dann die JadeWeserPort Realisierungs GmbH & Co. KG mit den Gesellschaftern Land Niedersachsen und Freie Hansestadt Bremen gegründet worden, die im Laufe des Jahres 2003 ihre Tätigkeit aufgenommen hat und die nach der kurz bevor stehenden Verschmelzung der beiden Gesellschaften dieses Projekt realisieren wird. Der JadeWeserPort wird aufgrund der vorhandenen Standortbedingungen und der langfristigen Entwicklungsmöglichkeiten im größten niedersächsischen Seehafen Wilhelmshaven verwirklicht, der im Jahre 2004 einen Seegüterumschlag von 45 Mio. Tonnen hatte. Wilhelmshaven, der nationale Tiefwasserhafen, hat herausragende Standortvorteile mit einer vorhandenen Wassertiefe in der Bundeswasserstraße Jade von 18 m unter Seekartennull (17,60 m unter LAT), einer kurzen Revierfahrt von 23 sm und einem Jahrzehnte langen Know How bei der reibungslosen Abfertigung selbst größter Öltanker auf der Jade. Weitere Vorteile sind die erheblich geringere Verkehrsdichte auf der Wasserstraße im Vergleich zu den benachbarten Revieren sowie ein großzügig bemessener Wendebereich.

 

Helmut Werner
Wolf-Dietmar Starke
JadeWeserPort Realisierungs GmbH & Co. KG
Ebertstr. 110
26382 Wilhelmshaven

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>Titel: Hydraulische Wirkungsweise des JadeWeserPorts

>Autor:Andreas Kahlfeld, Holger Schüttrumpf

>Kategorie: Aktuelle Projekte aus der Region
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

In der Innenjade ist vor dem Voslapper Groden der Bau des JadeWeserPorts mit einer Stromkaje von 1.725 m nutzbarer Länge und einer Sollsohltiefe von SKN - 18 m geplant (Abb. 1). Um die Auswirkungen des Bauwerks auf die Tidedynamik und die Morphodynamik der Jade und damit auf die zu erwartenden Auswirkungen auf das Ökosystem Jade-Weser, auf die Unterhaltungssituation des Jade-Fahrwassers sowie auf die Nachbarbetroffenheiten (Tankerlöschbrücken, Hafeneinfahrten, etc.) zu minimieren, war eine Optimierung der Kajenlage in der Innenjade unter Berücksichtigung vorgegebener Randbedingungen (Zahl der Liegeplätze, Wassertiefe an der Kaje, Abstand zum Fahrwasser, etc.) erforderlich.
Auf der Grundlage einer optimierten Kajenlage wurde eine wasserbauliche Systemanalyse durchgeführt, um ausbaubedingte Änderungen in den Bereichen Tidedynamik, Morphodynamik, Sturmflutdynamik und Wärmehaushalt der Jade zu untersuchen. Wesentliche Ergebnisse der hydrodynamisch-numerischen Simulationen mit dem 3D-Modell Untrim sowie dem Morphodynamik-System Sedimorph werden im Rahmen des Vortrags vorgestellt und diskutiert. Auf diese Weise können die hydraulische und morphodynamische Wirkungsweise des JadeWeserPorts dargestellt werden. Ein weiterer Schwerpunkt des geplanten Vortrages wird auf den Nachweis der Naturähnlichkeit der verwendeten Modelle sowie Anforderungen an die Quantität und Qualität geeigneter Naturmessdaten zur Kalibrierung, Verifikation und Validation der verwendeten Modelle gelegt. Dieser Aspekt gewinnt aufgrund der steigenden Ansprüche an die Prognosefähigkeit der verwendeten Modelle zunehmende Bedeutung.

Zu den Aufgaben der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes gehört die Bereitstellung eines für die Schifffahrt ausreichend tiefen Fahrwassers in der Bundeswasserstraße. Dazu sind in allen Revieren an der deutschen Nordseeküste umfangreiche Baggermaßnahmen notwendig. Das Wasser- und Schifffahrtsamt Wilhelmshaven verbringt das Baggergut aus der Innen- und Außenjade sowie aus dem Neuen Vorhafen auf Klappstellen auf See. Der Nachweis der ökologischen Verträglichkeit sowie der Wirtschaftlichkeit wurde 2003 mit einer HABAK-Studie erbracht. Insbesondere bei der Verklappung von Baggergut aus dem Neuen Vorhafen auf der Klappstelle Vareler Fahrwasser, die sich im Bereich des Nationalparks Niedersächsisches Wattenmeer im Jadebusen befindet, hat der Aspekt der Schutzbedürftigkeit des Seebodens einen hohen Stellenwert.

Es wurde daher in Absprache mit den zuständigen Behörden des Landes Niedersachsen ein die HABAK ergänzendes Monitoringprogramm erarbeitet. Es umfasst
- den Einsatz der Sediment-Profilkamera für Foto-/Videoaufnahmen des Seebodens,
- Peilaufnahmen der Klappstellenregion,
- Strömungs- und Trübungsmessungen,
- Messungen der Sauerstoffzehrung
vor, während und nach einer Verklappkampagne. Die Auswertung ergab:
- Größe der Sedimentation zur Stauwasserzeit unabhängig von Verklappungen,
- langfristige Erosionstendenz im Bereich der Klappstelle,
- keine Erhöhung der natürlichen Trübungsintensität durch Verklappungen,
- Sauerstoffgehalt auch während der Verklappung unkritisch für die Fauna.
Fazit: Die natürlichen Verhältnisse im Wasser und am Boden werden im Bereich der Klappstelle Vareler Fahrwasser durch die Verklapptätigkeit des Wasser- und Schifffahrtsamtes Wilhelmshaven nicht nachhaltig beeinträchtigt.

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 Projekte an der Nordseeküste

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>Titel: Monitoring morphologischer Veränderungen im Weserästuar im Rahmen der Beweissicherung für den 14m-Ausbau der Außenweser

>Autor:Dietrich Lange, Rolf Katzenbeißer

>Kategorie: Projekte an der Nordseeküste
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

Die Beweissicherung zum 14 m -Ausbau der Außenweser verlangte auf den Wattflächen Linienpeilungen im Abstand von 100 - 200 m. Kleinere und mittlere Priele werden bei solchen Aufnahmen nur unzureichend erfaßt oder bleiben unentdeckt. Eine Rekonstruktion der Prielverläufe ist nicht möglich. Durch die gestiegenen Erwartungen an Beweissicherungsuntersuchungen war eine deutlich höhere Datendichte auch in den Wattgebieten erforderlich. Dies führte zu einer Neugestaltung des Aufnahmekonzeptes für die Beweissicherung. Die hohen Wattflächen, bei denen durch die zeitlichen Einschränkungen (nur um Thw peilbar) die Erfassung zeitaufwandig und durch die geringe Überdeckung des Fächerlots wenig effektiv ist, sollten durch Laserscanner-Befliegungen erfaßt werden. Die freiwerdenden Kapazitäten sollten zur Verbesserung der Informationsdichte in den Nebenrinnen und Prielen genutzt werden.
2002 / 2003 wurde eine komplette Erfassung der Außenweser zwischen Jade und Neuwerk vorgenommen. 2004 wurden die Wattbereich östliche der Fahrrinne aufgenommen. Die Aufnahmen erfolgten jeweils mittels eines Faserscanners der Firma TopoSys.
Im Nachgang der Befliegungen wurden Kontrollen der Lage und Höhengenauigkeit vorgenommen, die die Einhaltung der Vorgaben (Höhenabweichung ±15 cm (2 Sigma), Lagegenauigkeit ±50 cm (2 Sigma)) bestätigten.

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>Titel: Seegrundkartierung des Weser-Ästuars auf Basis hydroakustischer Messungen

>Autor: Kerstin Schrottke (1), Alexander Bartholomä (2), Sylvia Stegmann(1)

>Kategorie: Projekte an der Nordseeküste
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

In Tidebeeinflussten Flussmündungen wie dem Weser Ästuar können nicht nur großmaßstäbliche Sohlformen, darunter subaquatische Dünen, zu einer erheblichen Verringerung der nautischen Tiefe und damit zu einer Gefährdung der Schiffbarkeit führen, sondern auch hochdynamische Schlickablagerungen. Eine Kostenoptimierte Unterhaltung des Fahrwassers setzt Kenntnisse über die räumliche Verteilung der Oberflächensedimente und Sohlformen sowie deren Mobilität voraus. In der einschlägigen Literatur finden sich hierzu wenige und meist nur auf bestimmte Gewässerabschnitte des Weser Ästuars bezogene Angaben. Wiederholte Seitensichtsonaraufzeichnungen und daran gekoppelte Sedimentbeprobungen im Mai 2002, November 2002 und Januar 2003 ließen ein komplexes Verteilungsmuster von Oberflächensedimenten und Sohlformen im dortigen Fahrwasser erkennen. Das Sedimentspektrum reichte von Schlick- bis Geröllablagerungen sowie anstehendem Torf, Gyttja und Geschiebemergel, bzw. -lehm, mit einer deutlichen Sanddominanz. Schlickablagerungen waren nicht nur auf den Bereich der Trübungszone beschränkt, sondern traten mit unterschiedlicher Konsistenz und räumlicher Erstreckung im gesamten Ästuar auf. Die Sohlmorphologie war maßgeblich von subaquatischen Dünen unterschiedlicher Geometrie geprägt, wobei insgesamt große Dünen mit einer mittleren Länge von 50 m und einer mittleren Höhe von 2-3 m überwogen. Dünenfelder wechselten teils kleinräumig mit Bereichen ebener Sohle sowie anthropogen überprägten Abschnitten ab. Anhand der Aufnahmen ließ sich der etwa 90 km lange Gewässerabschnitt von Bremen seewärts grob in fünf Abschnitte untergliedern, die sich durch voneinander abgrenzbare morphologische Eigenschaften und Sedimentcharakteristik unterschieden und in ihrer räumlichen Erstreckung stark variierten. Eine hohe Tidegesteuerte Sedimentmobilität zeigte sich insbesondere an metermächtigen, hoch viskosen Schlicken, die nur zu Stauwasser den Gewässergrund überdeckten und dabei auch Täler subaquatischer Dünen verfüllten.

   

1 Forschungszentrum Ozeanränder, Fachbereich Geowissenschaften, Universität Bremen

Fachbereich 5 - Geowissenschaften
Klagenfurter Straße , Gebäude GEO
28359 Bremen

Postfach 330 440, 28334 Bremen

info@geo.uni-bremen.de
2 Senckenberg Institut, Wilhelmshaven

Forschungsinstitut Senckenberg
Schleusenstraße 39A, 26382 Wilhelmshaven
04421/9475-0 04421/9475-50
http://www.senckenberg.uni-frankfurt.de/

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>Titel: Küstensenkung - ja oder nein? Feinnivellements an der Nordseeküste seit 70 Jahren

>Autor: Heinz Wübbelmann

>Kategorie: Projekte an der Nordseeküste
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

 

Anfang des vorigen Jahrhunderts wurde in der Fachliteratur vielfach die Frage erörtert, ob es an der Nordseeküste zu rezenten Küstensenkungen kommt. Als erster wies der Oldenburger Mittelschuldirektor Dr. Heinrich Schütte 1908 auf dieses Phänomen hin. Er leitete seine Thesen aus umfangreichen geologischen, bodenkundlichen, archäologischen und botanischen Studien ab. Um zu gesicherten Erkenntnissen zu kommen, schlug er die Überwachung der Nordseeküste mit Feinnivellements in einem etwa 20-jährigen Rhythmus vor. Diese Nivellements sollten an Punkte des Hinterlandes angeschlossen werden, die tektonisch stabil sind und damit außerhalb des vermuteten Senkungsgebietes liegen.
Nach umfangreichen Vorarbeiten konnte dann von 1928 bis 1931 die erste Messepoche durchgeführt werden. Es folgten zwei Wiederholungsmessungen in den Jahren von 1949 bis 1955 und von 1980 bis 1985. Da sich alle Messungen auf denselben Bezugspunkt in Wallenhorst bei Osnabrück beziehen und auch in einem einheitlichen Höhenbezugssystem definiert sind, können die in den Epochen ermittelten Höhen unmittelbar miteinander verglichen werden. Diese Messungen tragen die Bezeichnung "Nordseeküstennivellements". Die Ergebnisse wurden vielfach mit mathematisch statistischen Verfahren (Deformationsanalyse) untersucht, interpretiert und auch veröffentlicht. Es fehlt allerdings eine visuelle Darstellung der Bewegungen.
Für die Darstellung der Höhenänderungen gibt es keine allgemein gültigen Regeln. Vielfach kann es angebracht sein, Profile zu zeichnen, eine Balkendarstellung zu wählen oder Linien gleicher Höhenänderungen zu zeichnen. Dabei werden einfach die Höhenwerte von zwei oder mehreren Messepochen gegenübergestellt.
Im Rahmen eines von der Fachhochschule Oldenburg geförderten Forschungs- und Entwicklungsprojektes wurde eine Videosequenz erstellt, die den kontinuierlichen Bewegungsablauf der Hebungen und Senkungen an der Nordseeküste zeigt. Als Ausgangsdaten wurden die Ergebnisse der drei Nordseeküstennivellements verwendet.

 

FH Oldenburg/Ostfriesland/Wilhelmshaven
Fachbereiche : Architektur Bauwesen und Geoinformation

Anschrift :
Ofener Straße 16/19
26121 Oldenburg

Telefon: (0180) 567 807-0
Telefax: (0180) 567 807-3100

Wübbelmann, Heinz, Dr.-Ing. Vermessungskunde, Auswertetechnik ZSG 4 7708-3321

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>Titel: Sandentnahmen aus der Jade. Kenntnisse von gestern für die Anwendung von morgen

>Autor: Helmut Manzenrieder, Frank Spingat

>Kategorie: Projekte an der Nordseeküste
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung  

Die Jade bildete für Wilhelmshaven eine natürlich entwickelte Voraussetzung mit einem Alleinstellungsmerkmal an der deutschen Nordseeküste, das - im Gegensatz zu den Tideflüssen - über viele Jahrhunderte wenig Beachtung fand. Die maßgebende Besonderheit in der Jade ist der große herzbeutelförmige Jadebusen in den fast zweimal täglich rd. 450 Mio. m3 relativ schwebstoffarmes Salzwasser ein- und ausströmt. Dieses große Volumen in Verbindung mit dem periodischen Tidehub prägt den gesamten Materialtransport und die günstigen Wassertiefen in dem Revier.
Innerhalb eines vielfachen Wechsels der politischen Verantwortung führte diese vorzügliche maritime Lage bereits im 17. Jahrhundert zu einem ersten Versuch für ein Hafenprojekt bei Varel (Christiansburg). Weitaus bessere technische Chancen hatten die Planungen des französischen Marineministeriums an der günstigen Übergangsstelle zwischen Innenjade und Jadebusen einen Hafen anzulegen. Ein eindrucksvolles Zeugnis des fachlichen Hintergrundes ist die berühmte Seekarte des Hydrographen Beautemps-Beaupré aus dem Jahr 1812.
Mit der Unterzeichnung des Jade-Vertrages zwischen Preußen und Oldenburg am 20. Juli 1853 begann die wechselvolle Geschichte von Wilhelmshaven. Entlang der eingedeichten Küstenlinie sind folgende markante seeseitige Baumaßnahmen mit großen Materialbewegungen bzw. Materialentnahmen im Tideraum der Jade auffällig:

 

· 1904: Süderweiterung Wilhelmshaven im Jadebusen (Fläche: 7,4 km2)
· 1940: Eindeichung und Aufspülung Heppenser Groden (Fläche: 5,0 km2)
· 1960: Eindeichung und Aufspülung Rüstersieler Groden (Fläche: 4,7 km2)
· 1971: Eindeichung und Aufspülung Voslapper Groden (Fläche: 16,8 km2)
· 200..: Einfassung und Aufspülung Jadeweserport (Fläche: 3,6 km2)

Als weitere Baumaßnahme mit einem ganz erheblichen Materialvolumen im Tideraum der Jade sind die stufenweisen Ausbauten des Jadefahrwassers zu bezeichnen. Beginnend mit dem sog. 12,0 m Ausbau 1953 bis zum 18,5 m Ausbau 1976 wurden insgesamt rd. 231 Mio. m3 Material gebaggert und aufgespült bzw. verklappt. Bezogen auf die o. a. Fläche des Voslapper Grodens würde dieses Volumen einer mittleren Aufspülhöhe von rd. 14 m entsprechen.
Der JadeWeserPort (JWP) erfordert als Teil der Baumaßnahme nach den Gesamtplanungen die wirtschaftliche Entnahme von rd. 43,5 Mio. m3 Sand. In einem eigenständigen Planfeststellungsverfahren nach dem Bundesberggesetz wird gegenwärtig die Aufstellung eines Rahmenbetriebsplanes für die Entnahme der erforderlichen und geeigneten Sandmengen geprüft.
Zur Absicherung der Bewertungen der Maßnahme wurden die erreichbaren Kenntnisse über die bisherigen Sandentnahmen in der Jade in einer historischmorphologischen Betrachtung ausgewertet. Der Ergebnisbericht (IMP, 2003) ist ein Bestandteil der Unterlagen des Planfeststellungsverfahrens, der Inhalt bildet die Grundlage der nachfolgenden Beschreibungen.

H. Manzenrieder und F. Spingat
Ingenieurbüro Dr.-Ing. Manzenrieder und Partner GbR
Bollmannsweg 8
D-26125 Oldenburg
info@imp-ol.de

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Aufgaben und Anwendungen für die maritime Wirtschaft

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>Titel: GALILEO - Das Satellitennavigationssystem Europas und sein Nutzen für die Hydrographie

>Autor: Torben Schüler

>Kategorie: Aufgaben und Anwendungen für die maritime Wirtschaft
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

 

• Mit GALILEO baut Europa gegenwärtig ein eigenes Satellitennavigationssystem auf, das in einer geringfügig höheren Umlaufbahn als GPS zukünftig ebenfalls eine weltweite Abdeckung aufweisen wird wie sein amerikanisches Pendant. Die auf drei Orbitebenen verteilten 27 Satelliten werden durch jeweils einen passiven Ersatzsatelliten pro Ebene ergänzt. Im Gegensatz zum amerikanischen System wird das Bodensegment erheblich komplizierter aufgebaut sein, da eine Reihe von positionsbasierten Diensten mit GALILEO realisiert werden sollen, die bspw. höhere Anforderungen an die Zuverlässigkeit bzw. Integrität der Signale stellen, so dass in dieser Hinsicht ein Mehraufwand nötig wird.
• Nach den derzeitigen (sehr ehrgeizigen) Plänen soll das System bereits ab 2008 dem Nutzer praktisch voll zur Verfügung stehen und hätte damit, selbst bei einer Verzögerung um ein oder zwei Jahre, gegenüber seinem amerikanischen Konkurrenzsystem deutliche Wettbewerbsvorteile, da die anstehende Modernisierung von GPS sukzessiv durch Austausch älterer Satelliten vollzogen wird und deshalb die volle Konfiguration mit neuen GPS-Satelliten erst gegen 2015 zu erreichen wäre.

Europa erhofft sich mit dem eigenen System einen Anschluss an den Hochtechnologiesektor der Satellitennavigation, indem das Monopol der USA gebrochen wird. Dieser Vortrag hat das Ziel, die Vorteile und Möglichkeiten, die GALILEO dem Hydrographen bieten wird, herauszuarbeiten und dem amerikanischen GPS gegenüberzustellen.

Torben Schüler,

Institut für Erdmessung und Navigation,

Universität der Bundeswehr München,

D-85577 Neubiberg

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>Titel: Beratung und Unterstützung beim Einsatz von Fernerkundung im Geschäftsbereich des BMVBW - die Koordinationsstelle Fernerkundung in der BfG

>Autor: Olaf Trieschmann, Dagmar Rosenow

>Kategorie: Aufgaben und Anwendungen für die maritime Wirtschaft
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar 

 Der Einsatz von Fernerkundungsverfahren (sowohl von beweglichen Plattformen aus, wie beispielsweise Satelliten, Flugzeugen, Ballons und Schiffen, als auch vom Boden aus) kann klassische Untersuchungsmethoden je nach Einsatzbereich ergänzen, bzw. neue Aufgaben erschließen. Häufig erlauben Fernerkundungsmethoden großräumigere Untersuchungen als insitu Verfahren, zu denen beispielsweise Kartierung bei Begehung und Stabilitätsbegutachtung durch Vor-Ort-Inspektion gehören; in anderen Fällen kann manchmal bei gleich großem Untersuchungsgebiet eine engmaschigere Datenerhebung durchgeführt werden. Dadurch können sich sowohl zeitliche Vorteile ergeben (kompletter Datensatz gehört zu einem Zeitpunkt) als auch wirtschaftliche Vorteile erzielen lassen. Zu erwarten ist auch, dass zukünftige Anwendungen die Bearbeitung von bisher nicht untersuchbaren Fragestellungen erlauben. Aus BMVBW-internen Workshops zur Nutzung von Fernerkundungsdaten entstand das Netzwerk Fernerkundung. Es dient der Bündelung von Informationen und besseren Nutzung vorhandener Fernerkundungsdaten und -methoden sowie der Vorbereitung zur Nutzung zukünftiger Fernerkundungdaten und -methoden, um die Aufgaben im 'nassen Bereich' des BMVBW effizienter zu bearbeiten. Damit verbunden wurde die Einrichtung der Koordinationsstelle Fernerkundung bei der BfG. In diesem Vortrag werden Erfahrungen aus der Arbeit der Koordinationsstelle Fernerkundung berichtet.

Dr. Olaf Trieschmann
Dr. Dagmar Rosenow
Bundesanstalt für Gewässerkunde, Koblenz
Trieschmann@bafg.de

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>Titel: Internationales Völkerrecht und nationale Souveränität des Seegebietes vor Küstenstaaten - Ein detaillierter Blick auf den Juridical Continental Shelf nach UNCLOS Artikel 76

>Autor: Heinrich Hinze

>Kategorie: Aufgaben und Anwendungen für die maritime Wirtschaft
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar 

Die Seerechtskonvention der Vereinten Nationen (UNCLOS) regelt u. a. die Festlegung der maritimen Wirtschaftszonen. Nach Artikel 76 kann die maritime Wirtschaftszone, die bisher auf maximal 200 Seemeilen begrenzt war, unter bestimmten geologischen Voraussetzungen erweitert werden. Am Beispiel für die Bearbeitung eines Seegebietes wird gezeigt, welche Kriterien zu berücksichtigen sind und welchen Einfluss sie auf die Bestimmung des entsprechenden Seegebietes haben können (Stichworte: Grenzen zwischen Staaten, Baseline, EEZ, Kontinentsockel).
Die maritime Wirtschaftszone berechtigt die einzelnen Länder zur Nutzung der dortigen Ressourcen am und im Meeresboden (Rohstoffe) und der bodensiedelnden Arten. Beispiele für Rohstoffvorkommen und deren Wirtschaftlichkeit werden aufgezeigt.

Die Erweiterung der Wirtschaftszone ist bis Mai 2009 bei der Commission on the Limits of the Continental Shelf der Vereinten Nationen (CLCS) zu beantragen. Der Ablauf dieses Verfahrens wird in seinen Kernpunkten kurz aufgeführt.

 

Kontakt:

Heinrich Hinze
Eichenstr.32, 38527 Meine
H.Hinze@tu-bs.de

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Aufgaben und Anwendungen für die Schifffahrt

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>Titel: Radarscannig als Methode zur Detektion von Ölverschmutzung und ihrer Ausbreitung an der Wasseroberfläche

>Autor:Marius Cysewski, N.Braun, G.Schymura, F.Ziemer

>Kategorie: Aufgaben und Anwendungen für die maritime Wirtschaft
>Schlüsselwörter:Ölfilm, Radarscanning, WebMapServer, Online Präsentation, Metadaten

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

   

Es wird eine Methode vorgestellt ölbedeckte Flächen mit Radar vom Schiff aus zu kartieren.
Zur Entwicklung des Verfahrens wird mit Oberflächenfilmen natürlichen Ursprungs experimentiert. Das Kartierungsverfahren Radarscannig basiert auf der Translation eines dopplerisierten nautischen X-Band Radars mit feststehender, seitlich blickender Antenne. Mit Informationen über Kurs, Position, Rollwinkel und Geschwindigkeit des Schiffes werden georeferenzierte Radarkarten erstellt. Hierbei kommt ein PDGPS mit zwei GPS-Antennen zur Anwendung. Das Problem der Zeitstempelung der asynchron aufgezeichneten Navigations- und Radardaten wird besprochen. Die Radarkarten werden auf mögliche Oberflächenfilme gesichtet. Um Rückschlüsse auf die Ausbreitung dieser Filme machen zu können, wird Dopplersignal ausgewertet. Das Postprocessing der Rohdaten bis zum Endergebnis beansprucht wenige Minuten und wird an Bord des Schiffes durchgeführt. Die georefrenzierten und gerasterten Radarkarten sowie ihre Metadaten im XML-Format werden per Mobilfunk auf ein WebMapServer übertragen. Der Interessierte Nutzer kann dann im Internet mit jedem Browser diese Radarkarten ansehen. Weiteren mögliche Anwendungen dieses Verfahrens sind Erfassungen der Verlagerungen von Trockenfalllinien, Flachs und Prielen.
GKSS-Forschungszentrum

Institut für Küstenforschung /
Operationelle Systeme
Max-Planck-Straße 1
D-21502 Geesthacht, Deutschland

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>Titel: Bau und Unterhaltung der Marinehafenanlagen Wilhelmshaven durch das Wasser- und Schifffahrtsamt Wilhelmshaven. Sanierung der Unterwagenlaufschienen im Schleusendrempel der Seeschleuse

>Autor: Stefan Behrens

>Kategorie:
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

Die wesentlichen Aufgaben der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes sind die Bereitstellung ausreichend tiefer Wasserstraßen für die See- und Binnenschifffahrt und das Sorgetragen für die Sicherheit und Leichtigkeit des Schiffsverkehrs.
Daneben hat die Wasser- und Schifffahrtsverwaltung die besondere Aufgabe die Marinehafenanlagen der Bundeswehr zu unterhalten bauen und ggf. auszubauen. Diese Aufgabe wird von den Sachbereichen 4 in den WSÄ Lübeck für den Bereich der Ostsee und Wilhelmshaven für den Bereich der Nordsee durchgeführt.
Für die notwendigen Maßnahmen (Unterhaltung und Investition) stellt der Bundesminister für Verteidigung -BMVg- die erforderlichen Haushaltsmittel zur Verfügung.
Zu den Marinehafenanlagen in Wilhelmshaven, die vom WSA betreut werden gehören u.a.:

· Neuer Vorhafen im Stützpunkt Heppenser Groden als Liegeplatz für die Marineschiffe
· Marinearsenalhafen inklusive Hafenkräne
· Seeschleuse als Verbindung zwischen Arsenal und Neuen Vorhafen
· Jachmannbrücke (Klappbrücke)
· Magnetische Messstelle
· 5 Schwimmbrücken bestehend aus Schwimmpontons und Zugangsbrücken

Durch das zunehmende Alter der wasserbaulichen Anlagen der Marine ist in den letzen Jahren ein Ansteigen der Ausgaben für die ständige Unterhaltung festzustellen. Reichen die planmäßigen Unterhaltungsarbeiten nicht mehr aus, werden Investitionsmaßnahmen geplant. Dies können umfangreiche Grundinstandsetzungen oder auch Ersatzneubaumaßnahmen sein.
Für die Seeschleuse stand eine solche Grundinstandsetzung an und wird derzeit noch durchgeführt. Die Grundinstandsetzung beschränkt sich allerdings im ersten Schritt auf die Sanierung der Unterwagenlaufschienen in den 4 Schleusendrempeln. Anschließend erfolgt die Sanierung der Schiebetore und der gesamten Betonoberfläche.
Die Seeschleuse ist mit ihren Abmessungen von 400 m Länge, 60 m Breite und einer Kammersohle von ca. 17 m unter MThw eine der größten Seeschleusen der Welt. Die Schleusentore sind Schiebetore, die nach dem Prinzip einer Schubkarre funktionieren. Der Unterwagen läuft auf Schienen, die in der Sohle verankert sind. An diesen Schienen, die seit 1964 beim Wiederaufbau der Schleusenhäupter eingebaut wurden und seit dem nur mit Tauchern inspiziert werden konnten, weisen Schäden an der Schiene und der Verankerung auf, die die sichere Torfahrt langfristig gefährden. Die Schleusentore liegen in der Deichlinie und gewähren den Sturmflutschutz für die Stadt Wilhelmshaven.
Da ein Trockenlegen der Schleuse wegen fehlender Auftriebssicherheit nicht möglich war, hatte sich das WSA entschieden, die Schienenanlage in ganzer Länge mit Hilfe eines Tunnels trockenzulegen, in dem die Sanierung durch den Austausch der alten gegen neue Schienen durchgeführt werden konnte.
Über den Bau des Tunnels und die durchgeführte Sanierung wird vorgetragen.
Fazit:
Das gewählte Sanierungskonzept mittels eines Tunnels neue Schienenkonstruktionen im Schleusendrempel zu montieren war sachgerecht und erfolgreich. 2006 wird die letzte von 4 Unterwagenlaufschienen saniert sein.Eine Baustellenbegehung in kleineren Gruppen (max. 15 Personen) ist je nach Fortschritt und Stand der Bauarbeiten während des Hydrographentages bei Interesse möglich.

 

Stefan Behrens, WSA Wilhelmshaven

Sachbereichsleiter 4
Tel.: 04421/186-340
Fax: 04421/186-108
E-Mail: behrens@whv.wsdnw.de


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>Titel: Untersuchungen zum Squat von Vermessungsfahrzeugen mit dem SHIPS-Verfahren

>Autor: Alexander Härting (1), Jörg Reinking(1), Wilfried Ellmer (2)

>Kategorie: Aufgaben und Anwendungen für die maritime Wirtschaft
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar

Die hydrodynamische Tiefertauchung und Vertrimmung von Schiffen (der "Squat") hängt von verschiedenen Einflußparametern ab. Neben schiffsspezifischen Größen wie Rumpfform und Tiefgang kommen in erster Linie die Geschwindigkeit und der zur Verfügung stehende Gewässerquerschnitt in Betracht. Bei Vermessungsfahrzeugen, die häufig in seitlich unbegrenztem Fahrwasser bei relativ großer Unterkielfreiheit operieren, können empirische Formeln nicht mit der nötigen Genauigkeit angewendet werden. Es sind dafür individuelle Untersuchungen erforderlich.

Im April 2003 wurde der Squat für das Vermessungsschiff "Deneb" des BSH in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Wassertiefe gemessen. Dabei kam das neue SHIPS-Verfahren, das an der FH OOW entwickelt wurde, zur Anwendung. Bei diesem GPS-basiertem Verfahren wird der Höhenunterschied direkt gegenüber einem vorausfahrenden Begleitboot gemessen. Das Eintauchverhalten des Begleitbootes wird zuvor in einem Kalibrationsexperiment bestimmt. Da das Begleitboot hier eines der Vermessungsboote der Deneb war, kann das Ergebnis der Kalibration auch für Vermessungsarbeiten mit den Booten genutzt werden.

Im Juni 2004 wurde eine entsprechende Untersuchung für das neue Vermessungsschiff "Capella" des BSH durchgeführt. Im vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse für die "Deneb" und die "Capella" vergleichend gegenübergestellt. Der Vergleich ist insbesondere deshalb interessant, weil die "Capella" nur etwa die Hälfte des Tiefgangs der "Deneb" aufweist. An der Kalibration der Begleitboote wird gezeigt, daß sich relativ kleine Unterschiede in der Bauart der Boote im Bereich des Übergangs Verdränger-Gleitfahrt deutlich auswirken können.

 

1 FH Oldenburg/Ostfriesland/Wilhelmshaven, Oldenburg/Elsfleth, Germany
2 Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, Hamburg/Rostock, Germany

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>Titel:4D-Modellierung zur Analyse des Squat von Seeschiffen

>Autor: Ingrid Jaquemotte

>Kategorie: Aufgaben und Anwendungen für die maritime Wirtschaft
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar 

 

Die hydrodynamisch bedingte Tiefgangs- und Trimmänderung eines Schiffes in Fahrt, der Squat, wird im wesentlichen durch die Geschwindigkeit und die Unterkielfreiheit, aber auch die Breite eines Gewässers und die geomorphologischen Strukturen der Sohle beeinflusst. Die Messung des Squat in der Natur ist heute mit hoher Genauigkeit möglich, so dass auch kleinskalige Strukturen bis ca. 2-3 cm erfasst werden können. Für die weitere Analyse dieser hochgenauen Daten ist eine präzisere Trennung der Einflussfaktoren notwendig. Nicht bekannt ist z. B. bisher, welche Größe Sohlstrukturen erreichen müssen, um das Squat-Verhalten von Seeschiffen zu beeinflussen, und welche Rolle spezielle Oberflächenformen der Sohle (z.B. Barren oder Riffel) spielen.

In dem vorgestellten Projekt soll die Analyse dieser Problemstellung durch Methoden aus der Computergrafik unterstützt werden. Mit modernen Verfahren der 4D-Modellierung und Visualisierung sollen diese komplexen räumlich-zeitlichen Zusammenhänge so aufbereitet werden, dass der/die Wissenschaftler/in mit seinen/ihren Daten interagieren kann, um sie besser zu verstehen und nachzuvollziehen. Als Datengrundlage dienen Ergebnisse aus umfangreichen Naturmessungen zum Squat, die im Rahmen eines BMBF- Forschungsprojektes an der Fachhochschule Oldenburg/Ostfriesland/ Wilhelmshaven erfasst wurden. Zunächst werden aus diesen Daten 3D-Modelle der Gewässersohle und des Schiffsrumpfes erstellt. Die Schiffsbewegungen über Grund sollen in Form einer Animation visualisiert werden. Zudem soll untersucht werden, wie die Analyse durch interaktive Eingriffsmöglichkeiten zusätzlich unterstützt werden kann. In diesem Zusammenhang sollen verschiedene Modellierungswerkzeuge vergleichend bewertet werden.

 

 

Prof. Dr. Ingrid Jaquemotte
Fachhochschule Oldenburg/Ostfriesland/Wilhelmshaven

Institut für Angewandte Photogrammetrie und Geoinformatik (IAPG)

Tel./Phone: +49 (0)441 - 7708 - 3322
Fax: +49 (0)441 - 7708 - 3336

E-Mail: jaquemotte@fh-oldenburg.de

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Hydrographie im Forschungsverbund

 

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>Titel: Erstellung konsistenter digitaler Geländemodelle - Erfahrungen aus dem Forschungsprojekt KoDiBa

>Autor: Frank Sellerhoff

>Kategorie: Hydrographie im Forschungsverbund
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

 

Regelmäßig durchgeführte Seevermessungen bilden die Datengrundlage für großräumige Untersuchungen der Tiefenverteilung und der morphologischen Veränderungen entlang der deutschen Nord- und Ostseeküste sowie für die Beantwortung weitergehender Fragestellungen beispielsweise durch numerische Modelle. Trotz großer Fortschritte im Bereich der Messtechnik und hohem Aufwand ist es im Allgemeinen nicht möglich, alle Gebiete von Interesse in kurzen Zeiträumen flächendeckend zu vermessen. So sind die Ergebnisse der Vermessungen häufig dadurch geprägt, dass sie nur kleinräumig vorliegen und die Datenerhebung angrenzender Gebiete zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolgt. Dieser Umstand wird sich auch in der Zukunft nicht ändern. Die Erstellung von digitalen Geländemodellen auf der Basis dieser Vermessungen erweist sich aufgrund der vorgenannten Situation derzeit als sehr fehlerträchtig und zeitaufwendig. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Untersuchungsgebiet morphologischen Veränderungen unterworfen ist. Der Zeithorizont dieser Veränderungen, der nach physikalischer Natur des Phänomens im Bereich von Tagen, Wochen, oder sogar Monaten liegen kann, behindert die Erstellung konsistenter und damit plausibler Geländemodelle erheblich. Im Zentrum des KFKI-Projektes "Entwicklung und Implementierung von Methoden zur Aufbereitung konsistenter digitaler Bathymetrien - KoDiBa" stand die Entwicklung und prototypische Implementierung von Werkzeugen zur Überwindung der zuletzt beschriebenen Problematik.

 

Frank Sellerhoff
smile consult GmbH
Vahrenwalder Strasse 7
D-30165 Hannover
fon: +49-511-9357620
fax: +49-511-9357627

Email: sellerho@smileconsult.de

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>Titel: Potenziale der Fernerkundung im Wattenmeer und in den Küstengewässern - ein Projekt der Küstenländer Schleswig-Holstein und Niedersachsen, Methodik, Systeme und Anwendungen in der Praxis

>Autor: Kerstin Stelzer

>Kategorie: Hydrographie im Forschungsverbund
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

 

Im Rahmen einer von den Ländern Schleswig-Holstein und Niedersachsen finanzierten Studie wurden Fernerkundungssysteme und Analysemethoden auf ihre Anwendbarkeit im Wattenmeer und in Küstengewässern analysiert und deren Einsatzmöglichkeit im operationellen Monitoring bewertet. Es wurde für die Parameter Sediment, Makrophyten, Miesmuscheln und Phytoplankton untersucht, welche Anforderungen aus verschiedenen Richtlinien (WRRL, TMAP und FFH) erfüllt werden können. Die Untersuchungen sind im Deutschen Wattenmeer durchgeführt worden.
Die Analyse der einzelnen Parameter hat gezeigt, wo das Potenzial der Fernerkundungstechniken für die Anwendung im Wattenmeer und zur Erfüllung der Richtlinien liegt. Einzelne Größen der 4 ausgewählten Parameter wie räumliche Ausdehnung, Bedeckung und deren Struktur können durch den Einsatz von Fernerkundung verbessert werden. Die Analyse von Landsat Aufnahmen hat gezeigt, dass z.B. die Lineare Spektrale Entmischung einige dieser Größen bereits operationell liefern könnte. Für eine höhere räumliche Detailgenauigkeit sollten flugzeuggestützte Aufnahmesysteme herangezogen werden. Die Entwicklung von Aufnahmesystemen und Methoden wird laufend weitergeführt, und so bedürfen einige Verfahren noch weiterer Entwicklung, um eine Operationalität zu gewährleisten.
Durch die Bereitstellung der flächendeckenden synoptischen Informationen bietet die Fernerkundung die Möglichkeit und in-situ Messprogramme zu optimieren. Geländemessungen können sich auf die Gebiete konzentrieren, in denen Änderungen erfolgt sind oder die per Definition intensiver zu beobachtende Gebiete sind (operative Überwachung WRRL). Fernerkundung ist kein Ersatz für Geländearbeit; sie kann ergänzend und optimierend wirken. Ein Entwurf für ein Monitoringkonzepts, das Fernerkundungsmethoden und Geländebegehungen kombiniert, soll aufzeigen, wie dies zu realisieren sein könnte. Hierbei sollten Landsataufnahmen jährlich erhoben werden, die einen Überblick über das Gelände liefern und auf deren Basis Befliegungen auf ausgewählten Diagnoseflächen parallel zu Geländemessungen erfolgen. Es ist empfehlenswert, die vorliegenden Untersuchungen auf das gesamte trilaterale Wattenmeer auszudehnen, da die Fernerkundung insbesondere in der großräumigen Anwendung Vorteile bringt.

Kerstin Stelzer, Brockmann Consult,

Max-Planck-Str. 2,

21502 Geesthacht
Email: kerstin.stelzer@brockmann-consult.de

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>Titel: Anwendungsmöglichkeiten parametrischer Hochleistungs-Sediment-Echolote

>Autor: Michael Arthen

>Kategorie: Hydrographie im Forschungsverbund
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

 

Die parametrische Hydroakustik ist ein Standardverfahren zur Sedimentvermessung. Ein Hochleistungssedimentecholot wie das ATLAS PARASOUND DS-3 gestattet einen Tiefenmessbereich von 10 m bis 11.000 m, eine Sedimenteindringung von mehr als 200 m, eine Sedimentauflösung von 15 cm, eine regelbare Sendeausgangsleistung von maximal 70 kW sowie eine Vermessungsgeschwindigkeit von maximal 15 Knoten. Neben den Sedimentdaten liefert die Anlage auch Daten aus der Wassersäule. Im Unterschied zu geschleppten Systemen bietet unser System, das fest im Schiffsrumpf eingebaut wird, bei einer 1,2 m2 großen Wandlerbasis für den Anwender ein Reihe von technischen und logistischen Vorteilen: Viel geringerer Öffnungswinkel, d. h. bessere Auflösung, größerer Tiefenmessbereich, größere Bodeneindringtiefe, bessere Positionsgenauigkeit und schnellere Vermessungsgeschwindigkeit. Es muss keine zusätzliche Winde eingesetzt werden und die Gefahr von Beschädigung oder gar Verlust des Sensors ist praktisch nicht gegeben. Der Erfolg unserer erprobten PARASOUND-Produktlinie von Hochleistungssedimentecholoten wird durch Installationen unter anderem auf den Forschungsschiffen Planet, Polarstern, Maria S. Merian, Akademik Boris Petrov und Meteor belegt.
Die neuen Techniken des parametrischen Sedimentlotes ATLAS PARASOUND DS-3 gestatten eine Reihe von wissenschaftlichen und kommerziellen Anwendungen aus den Bereichen der Geologie, Ozeanologie und Inspektionsvermessung: Sedimentstrukturen mit Falten, Diskontinuitäten und Schichtendicken, die Suche nach "Pockmarks" und Gasblasen als Indikatoren für Hydrokarbone und andere Bodenschätze, die Lokalisation und Identifikation von Biomasse, die Darstellung von Sedimenttransporten (Sandwellen), das Aufspüren unterirdischer Strömungen, welche die Plattentektonik der unterwassergelegenen Erdkruste beeinflussen können, sowie die Verlegung von Kabeln und Pipelines. Das weite Anwendungsspektrum des Sedimentlotes reicht also von der Vermessung der Gründungen von Offshore-Windkraftanlagen bis hin zu geophysikalischen Messungen in der Tiefsee des Marianengrabens.
Jetzt steht die dritte Generation des parametrischen Sedimentlotes, das ATLAS PARASOUND DS-3, zur Verfügung. Gegenüber seinem Vorgänger bietet das System eine Vielzahl von technischen Neuerungen, insbesondere gänzlich neue Betriebsarten und zahlreiche neue Parametereinstellmöglichkeiten: Neben der konventionellen "Continuous Wave" Pulsgenerierung garantiert die Verwendung von frequenzmodulierten Pulsen ("Chirps") und Barker-kodierten Pulsen ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis bei gleichzeitig hoher Auflösung. Die neue "Multibeam"-Funktionalität des Sedimentlotes gestattet es, Gewässerböden nach interessanten Zielen abzusuchen. Auf Basis der automatischen Kontrolle des Auftreffwinkels am Boden ("Incidence Angle Control", IAC) können in der "Singlebeam"-Betriebsart nahezu beliebige Bodenstrukturen und Hangneigungen im wachfreien Betrieb vermessen werden. Die Betriebsart "Quasi-Equidistant" erlaubt durch seine Zeittrennung und Jitterung eine gleichmäßige, räumlich hoch aufgelöste Beleuchtung der Gewässerböden.
Bei der Entwicklung des ATLAS PARASOUND DS-3 wurden aufgrund des hohen Sendepegels bei niedrigen akustischen Frequenzen auch die Umwelteinflüsse auf Meeressäuger wie Wale, Delphine und Robben berücksichtigt. Zahlreiche Merkmale wurden in das System integriert, um Auswirkungen auf diese Lebewesen zu minimieren: In einem Walvergrämungs-Modus ("Whale Warning Mode", WWM) wird eine benutzerdefinierte Sequenz von Signalen ausgesandt, um Meeressäuger bereits vor Beginn der eigentlichen Vermessung zum Verlassen des Vermessungsgebietes zu bewegen. Die automatische Kontrolle des Sendepegels ("Automatic Source Level Control", ASLC) erlaubt die Regulierung des Sendepegels auf ein für die Vermessungen minimal notwendiges Niveau. Eine weitere konventionelle, nichtparametrische Betriebsart wird für diejenigen Bereiche verwendet, in denen nur ein eingeschränkter Sendepegel erlaubt ist oder Meeressäuger bereits gesehen worden sind. Darüber hinaus erfolgt das abrupte automatische Abschalten des Sendevorgangs, wenn Ziele wie etwa größere Meeressäuger über einem benutzerdefinierten Rückstreumaß in der Wassersäule detektiert werden.
Das ATLAS PARASOUND DS-3 Sedimentlot wird mit der notwendigen Unterstützungs-Software geliefert, die ein vollständiges Management der Vermessung und eine Kontrolle von Sensor und System erlaubt. ATLAS PARASTORE-3 ist ein Software-Paket zur Aufnahme, Visualisierung, Verarbeitung, Qualitätskontrolle und Speicherung der Informationen aus Sediment und Wassersäule für wissenschaftliche Anwendungen und Analysen. Die Software wurde zusammen mit dem Fachbereich Geowissenschaften der Universität Bremen entwickelt.

 

Michael Arthen, ATLAS Hydrographic GmbH, Bremen

http://www.atlashydro.com/

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>Titel: Application of spaceborne SAR for bathymetric monitoring

>Autor: G.J. Wensink, C. de Valk

>Kategorie: Hydrographie im Forschungsverbund
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

 

The Bathymetry Assessment System (BAS) constructs depth maps from radar images and a limited number of echo soundings by numerical inversion of a two-dimensional model for the imaging mechanism. In this paper the current version of BAS will be described and some recent demonstration results will be presented.
With the best ERS and ENVISAT images, BAS is able to produce high quality bathymetric maps in coastal waters with complex topography up to 30 m depth. In simpler areas like shoals the requirements on the radar image are less restrictive, especially when additional information from optical images is used. It will be shown that in such areas BAS yields bathymetric maps with a quality that is comparable to that of traditional maps based on dense echo soundings. Rijkswaterstaat, responsible for coastal monitoring in the Netherlands, has started using BAS in shallow areas like the Wadden Sea and Western Scheldt.It will also be shown that really good ERS or ENVISAT C-band SAR images are required to monitor areas with more complex topography. This limits the range of applicability of BAS. However, using spaceborne L-band SAR will overcome these restrictions.

ARGOSS, P.O. Box 61, 8325 ZH Vollenhove,

The Netherlands,

Email: Cees.deValk@argoss.nl , Han.Wensink@argoss.nl

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>Titel: Density measurements in the port of Delfzijl

>Autor: Cor Mooiman

>Kategorie: Hydrographie im Forschungsverbund
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

 

Groningen Seaports would like to have a comparison between the nautical depth being used in the port of Rotterdam and the method used by in port of Delfzijl. In Delfzijl soundings are carried out with a singlebeam dual frequency echosounder of 210 en 33 KHz.
The 33 kHz penetrates more then the 210 KHz transducer.
The thickness of the layer between the 210 and 33 kHz can be calculated then. Delfzijl assumes that the line lying on 2/3 of the difference between those two depths can be considered as the nautical depth. The mud between this line and the bottom represented by the 210 kHz has good maneuverable properties.

 

The Hydrographic department of the Port of Rotterdam N.V. (HbR) uses in Rotterdam in some selected areas in the port another method. In those selected areas this method is accepted by the port authorities. This method combines the use of a multibeam echosounder and a density probe, which measures a fluid mud layer with a density of 1030 kg/m3 and 1200 kg/m3. The layer thickness is added to the multibeam depth.The aim of the measurement campaign in Delfzijl was to compare the Rotterdam method with the method of Groningen Seaports in the port of Delfzijl. For this reason a crew of the Rotterdam Hydrographic Department with there equipment went to Delfzijl to do both measurement methods in the port of Delfzijl.

  

C. Mooiman and J.J.J. van Reenen
Hydrographic Department
Port of Rotterdam N.V.
Date : Thursday, 07 April 2005

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Hydrographische Grundlagen und Modellierung

 

>Titel: Einführung eines Qualitätsmanagementsystems für die Gewässervermessung der WSV im Küstenbereich

>Autor: Hannes Lutter

>Kategorie: Hydrographische Grundlagen und Modellierung
>Schlüsselwörter:

>Einführung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar 

Die Aufgabe der Gewässervermessung der WSV ist die Bereitstellung von topographischen Basisdaten für das Gewässerbett einschließlich der Vorländer. Sie dienen der Verkehrssicherung, Gewässerkunde, Bauplanung, Ausführungsplanung, Abnahme, Beweissicherung und Bauwerksinspektion. Immer mehr "Kunden" der Gewässervermessung oder deren Sekundärprodukte wie z.B. Digitale Geländemodelle (DGM), Peilpläne etc. erfordern qualitätsgesicherte Daten.
Die Mitglieder der Koordinierungsgruppe für das Peilwesen im Küstenbereich, sprachen sich für die Einführung von Standards für die Gewässervermessung aus.
Die Basis für die Einführung eines Qualitätsmanagementsystems wurde durch die Zielvereinbarung Controlling vom 13. bzw. 23 November 2000 gelegt und lautet: "Es ist ein Qualitätsmanagementsystem aufzubauen, welches Qualitätsziele strategisch, konzeptionell und operativ festlegt, notwendige Standards für die Produkte der KLR definiert und einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess fördert."

Hannes Lutter
Wasser- und Schifffahrtsamt Stralsund
Wamper Weg 5
18437 Stralsund
HLutter@hst.wsd-nord.de

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>Titel:Anwendung und Optimierung der Delaunay-Triangulation auf bathymetrische Datensätze

>Autor:Tanja Kohls

>Kategorie: Hydrographische Grundlagen und Modellierung
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar 

Mit der Geoinformatik ist ein interdisziplinäres Aufgabenfeld entstanden. Es verknüpft Belange der Informatik, geographische Informationstechnologien, Geowissenschaften und andere raumbezogene Wissenschaften [dL02].
Geoinformationssysteme sind zentrale Werkzeuge der Geoinformatik. Die modernen Geoinformationssysteme bieten eine hybride Verarbeitung von Vektor-und Rasterdaten an. Sie umfassen Funktionen der Bildverarbeitung, der digitalen Kartographie sowie der Datenbankmanagementsysteme. Geoinformationssysteme, mit denen raumbezogene Daten digital erfasst, gespeichert, verwaltet, aktualisiert, analysiert und modelliert sowie alphanumerisch und graphisch präsentiert werden k önnen, besitzen eine große integrative Wirkung. Gerade Geoinformationssysteme sind optimale Werkzeuge zur Darstellung und Auswertung von Fernerkundungsdaten. In Geoinformationssystemen erfolgt in immer stärkerem Maße eine gemeinsame Verarbeitung und Analyse von Fernerkundungsinformationen mit sonstigen Geodaten. Die Fernerkundung ist ein wichtiger Bestandteil der Geoinformatik. Sie erfasst und stellt
räumliche Daten oder Geoinformationen bereit und analysiert sie im Hinblick auf raumrelevante Fragestellungen [dL02]. In der Kartographie und Fernerkundung werden digitale Geländemodelle (DGM) zur Repräsentation der Erdoberfläche genutzt. Dies gilt auch in der Bathymetrie bei der
Präsentation des Meeresbodens. Die Bathymetrie nutzt spezielle Methoden der Fernerkundung zur Vermessung des Meeresbodens. Die Problematik in der Bathymetrie ist die Kombination von Daten verschiedenen Ursprungs, extrem unterschiedlicher Genauigkeiten und räumlicher Verteilung. Untersuchungen und Vergleiche haben gezeigt, dass die Konstruktion digitaler Geländemodelle die einzig sinnvolle Methode darstellt, um das wesentliche Ziel, nämlich die Herstellung bathymetrischer Karten, mit vertretbarem Aufwand zu erreichen [Sch88]. Die Problematik liegt nicht nur in der Herkunft der Daten, sondern auch in der Verarbeitung, der Verwendung des "richtigen" Algorithmus' und der Wahl des passenden Datenmodells. Das Ziel, einen Beitrag zur Optimierung der digitalen Geländemodellierung von bathymetrischen Daten zu erarbeiten, wird unter der Verwendung eines hochmodernen Geoinformationssystems der Firma ESRI (Environmental Systems Research Institute) erreicht. Dafür wurden ausgiebig diskutierte und anerkannte Verfahren herangezogen. Ziel ist es, ein DGM zu erzeugen, das eine Verbesserung zu Ergebnissen herkömmlicher Methoden darstellt. Dabei werden die vorliegenden Daten (Isobathen) über eine Dreiecksvermaschung (Delaunay-Triangulation) verknüpft. Durch die Erzeugung von Zusatzlinien (Crust und Skeleton) sollen Darstellungsprobleme in Bereichen mit ebenen Dreiecken behoben werden.

Zusammenfassend lasst sich sagen, dass die Erstellung eines DGMs uber die Dreiecksvermaschung mit der automatischen Erzeugung von Zusatzlinien ein möglicher Lösungsansatz zur Optimierung der Darstellung eines digitalen Geländemodells ist. Zur Realisierung des Ziels wurde ein eigenständiges Tool in Visual Basic for Applications (VBA) entwickelt und in ArcGIS 8.3 eingebunden.

Literaturnachweis:

[dL02] Norbert de Lange. Geoinformatik in Theorie und Praxis. Springer, Januar 2002.

[Sch88] Hans -Werner Schenke. Zur Nutzung digitaler Geländemodelle in der Bathymetrie.

Deutsche Hydrographische Gesellschaft, pages 183-195, 1988.

 

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>Titel: Ermittlung von Sedimenttransport und Morphodynamik mit akustischen Methoden in der Nordsee

>Autor:Alexander Bartholomä

>Kategorie: Hydrographische Grundlagen und Modellierung
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

Die Nordsee gewinnt aufgrund der vielseitigen Nutzungsprofile zunehmend an Bedeutung. Eine großräumige Kartierung der Nordseesedimente ist in den 70ziger Jahren mit Hilfe von Punktproben und seismischen Untersuchungen durchgeführt worden (Figge 1981). Zu Beginn des dritten Jahrtausend ist im Hinblick auf die zunehmenden Nutzungsvielfalt damit begonnen worden, die Nordsee mehr im Detail aufzunehmen (z.B. Zeiler et al. 2000). Doch insbesondere hochaufgelöste und detaillierte Wiederholungsmessungen vor allem in Bereichen starker Sedimentmobilität und morphologischer Veränderungen fehlen bisher. Hierzu hat die marine Fernerkundung in der jüngeren Vergangenheit die akustischen Verfahren weiter ausgebaut, die schnell, zuverlässig und flächendeckend eine Seebodenbewertung erlauben. Hierbei sind es besonders die Sediment- bzw. Seebodenklassifizierungs- oder Typisierungssysteme, die entweder auf dem Backscatter-Signal von Seitensicht-Sonar oder Fächerloten aufbauen oder auf Direkt-Echo-Verfahren basieren. Allen Systemen gemeinsam ist die akustische Klassifizierung des Meeresbodens (sog. "seabed classification"-Systeme), die den Meeresboden in Verbindung mit seiner Morphologie in Gruppen gleicher akustischer Signal-Charakteristik einteilen. Die Umsetzung der akustischen Klassen in sedimentologisch-biologisch verwertbare Information erfolgt durch Kalibrierung mit Hilfe von "ground truthing", also der konkreten Überprüfung durch Bodenproben und/oder visueller Erkundung. Nach Klassifizierung der akustischen Daten in einen Katalog sedimentologisch-geologischer Einheiten, die häufig als "Seebodentypen" bezeichnet werden, lässt sich mit diesem der Meeresboden schnell und reproduzierbar interaktiv kartieren.

Dr. Alexander Bartholomae
DFG-Forschungszentrum Ozeanränder (RCOM)
Mitglied

Telefon: +49 4421 9475 - 210
Fax: +49 4421 9475 - 299
Email: abartholomae@senckenberg.de

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>Titel: Hochauflösende Geländemodelle großer Fließgewässer

>Autor: Herbert Brockmann

>Kategorie: Hydrographische Grundlagen und Modellierung
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

In den letzten Jahren, u. a. ausgelöst durch die Hoch- und Niedrigwasserereignisse an den Bun-deswasserstraßen Rhein, Oder und Elbe, werden vermehrt
- aktuelle (möglichst nicht älter als fünf Jahre),
- großräumig erfasste (z. B. 600 km Elbe, 300 km Rhein),
- hochauflösende (z. B. DGMs mit 1 m bis 2,5 m Gitterweiten) und
- genaue (anzustrebende Höhengenauigkeit U95= 15 cm)
Geo-Basisdaten großer Fließgewässer benötigt. Dabei wird derzeit vor allem das Digitale Geländemodell des Wasserlaufes (DGM-W) angefordert. Dieses Basisprodukt für mathematische Modellierungen, Bestimmung von Überschwemmungsgebieten, GIS-Anwendungen und dgl. muss zumindest den abflusswirksamen Bereich der Fließgewässer mit den Vorländern, der Wasserwechselzone, dem Gewässerbett und möglichst den abflusswirksamen Bauwerken (z. B. Buhnen) repräsentieren.
Schon aus wirtschaftlichen Gründen wurde bzw. wird die LIDAR-Technik zur Geländedatenerfassung eingesetzt. Die angeforderte Punktdichte für das zu erfassende Gelände sollte heute min. 1 Punkt pro 1,5 m o 1,5 m betragen. Parallel zur LIDAR-Datenerfassung sind digitale Bilddaten mit 50 cm Bodenauflösung aufzuzeichnen und zumindest als CIR-Orthophoto zur Ableitung von Wasser-Land-Grenzen bereitzustellen. Sofern vorhanden, werden auch vergleichbare photogrammetrische Daten genutzt. So können die DGM-Ws der Elbe durch die Auswertung digitaler photogrammetrisch auswertbarer Niedrigwasseraufnahmen aus dem Jahr 2003 mit den neueren Kamerasystemen DMC von Z/I-Imaging und ADS40 von Leica Geosystems aufgewertet werden. Denn nur so lassen sich die trockengefallenen Buhnen und Buhnenfelder unmittelbar abbilden. Zur Modellierung des Gewässerbettes werden Querprofil- und falls vorhanden Flächendaten der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung herangezogen. Weiterhin haben sich neue Möglichkeiten zur semiautomatischen Ableitung abflussrelevanten Bruch- und Geländekanten aus LIDAR-Daten ergeben.
Seitens der Bundesanstalt für Gewässerkunde wird für die DGM-Modellierung das Programmsystem SCOP eingesetzt. Dies gilt auch für die achsorientierte Querprofilverdichtung für das Gewässerbett zur Homogenisierung der Eingangsdaten. Den Kunden werden abschließend unterschiedliche DGM-Produkte zur Verfügung gestellt. Als Standardprodukte werden Quadratgittermodelle mit Gitterweiten zwischen 1 m - 5 m erzeugt. Immer häufiger werden auch Quadratgittermodelle mit variablen Gitterweiten, ausgedünnt nach morphologischen Kriterien, ggf. mit integrierten abflussrelevanten Bruch- und Geländekanten angefordert.
Bewährt haben sich in diesem Zusammenhang Bund/Länder-Gemeinschaftsprojekte. So lassen sich derartige Basisprodukte für vielfältigste Nutzungen wirtschaftlicher bereitstellen.

Herbert Brockmann
Bundesanstalt für Gewässerkunde
Referat Geodäsie
- Geo-Basisdaten, Fernerkundungs-
verfahren und -systeme, GIS -
Am Mainzer Tor 1
D-56068 Koblenz
Germany

Tel.: +49-261-1306-5214
Fax.: +49-261-1306-5280
e-Mail: brockmann@bafg.de

 

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>Titel: Neuausrichtung der synoptischen Vermessung der Küstengewässer der Deutschen Nordsee/ Optimierung des Langfristarchivs (PDBK) im KFKI-Projekt NOKIS++

>Autor: Klaus Wulff

>Kategorie: Hydrographische Grundlagen und Modellierung
>Schlüsselwörter:

>Kurzfassung des Vortrages - HYDROGRAPHENTAG 2005 - Wilhemlmshaven- Seminar und Ausstellung

 

Die synoptische Vermessung der Küstengewässer der Deutschen Nordsee wird seit 1975 in nunmehr sechsjährigen Abständen von den zuständigen Bundes- und Landesbehörden durchgeführt.
Mit dem airborne-Laserscanning steht nun ein wirtschaftliches Verfahren zur flächendeckenden Erfassung der höhergelegenen Watten und Vorländer bis zur Hauptdeichlinie zur Verfügung. Gleichzeitig ermöglicht es den Verzicht auf hydr. Vermessungen in den extremen Flachwasserzonen. Vorbehaltlich des Gelingens der Finanzierung sollen die genannten Bereiche in der nächsten Kampagne mit Basisjahr 2007 mit Laserscan vermessen werden.

Die Koordinatentripel werden mit ISO-konformen Metadaten in der Peildatenbank Küste (PDBK) abgelegt. Im KFKI-Projekt "NOKIS++" (2004-2008) soll im Baustein "Informationsinfrastrukturen für eine Integrierte Küstenhydrographie" die Abfrage von Daten durch (Weiter)Entwicklung von (Meta)Datenviewern mit entsprechenden Selektions- und Analysetools verbessert werden.
Dadurch und durch ein webbasiertes "Planungstool" für großräumige Datenerfassungen im Küstenvorfeld werden Doppelmessungen vermieden und die Mehrfachnutzung von Daten durch Vorabstimmung der Anforderungen erleichtert.

Klaus Wulff WSD-NW

Tel.: 04941.602.480

e-mail: wulff@aur.wsdnw.de

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