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TrilaWatt: Use-Cases

Aktualität der Daten: 01.07.2015 - 01.07.2021

Im Forschungsprojekt TrilaWatt (Digitaler hydromorphologischer Zwilling des trilateralen Wattenmeers) wurden durch die Integration und Analyse von Geodaten konsistente Basisdaten zur Bathymetrie, Sedimentologie, Hydrodynamik und Morphodynamik entwickelt. Die Erstellung dieser Daten wurde mit praxisnahen Use-Cases, die im Laufe des Projekts mit externen Partnern entstanden sind, begleitet. Use-Cases existieren beispielsweise im Bereich der wissenschaftlichen Küstenforschung, in der Unterstützung von Bau- und Entwicklungsprojekten im Küstenbereich sowie in der Umweltüberwachung bzw. im Naturschutz.

Datenprodukte aus TrilaWatt führen im Bereich der Deutschen Bucht die Zeitreihe des Projekts EasyGSH-DB (Link, 1996 - 2015) bis einschl. 2021 fort. Alle Daten sind kostenfrei nach den FAIR Grundsätzen "Findable, Accessible, Interoperable, Re-Usable" auffindbar und referenzierbar. Langzeitdaten tragen zum Systemverständnis der hydromorphologischen und physikalischen Prozesse im trilateralen Wattenmeer bei. Dieser Metadatensatz ist der Elterndatensatz für alle in TrilaWatt entwickelten Use-Cases. Jeder Use-Case enthält dokumentierte Projektbeschreibungen zum Bedarf bzw. der Relevanz, neuer Methodik, der Durchführung und neuen Datenprodukten.

English:
Data products from the digital twin of the trilateral Wadden Sea are used in scientific coastal research, for planning and evaluation of construction and development projects in coastal areas, environmental monitoring and nature conservation. By integrating and analyzing extensive consistent data on bathymetry, sedimentology, hydrodynamics and morphodynamics, the digital twin enables reliable statements to be made about physical processes and developments. Data products from TrilaWatt continue the time series of the EasyGSH-DB project (Link, 1996 - 2015) in the German Bight up to and including 2021. All data can be found and referenced free of charge in accordance with the FAIR principles “Findable, Accessible, Interoperable, Re-Usable”. This metadata set is the parent to all documented use cases. The metadata of the individual use cases include descriptions on methodology, data requirements and implementation.

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TrilaWatt: Topographie (WMS)

Aktualität der Daten: 01.07.2015 - 01.07.2021

Definitionen:
In den Geowissenschaften beschreibt eine Topographie die Erdoberfläche. In aquatischen Systemen wird der Begriff oft synonym zum Begriff “Bathymetrie” für die Höhenlage der Gewässersohle verwendet. Im Forschungsprojekt TrilaWatt bezeichnen topographische Daten die subtidale, intertidale und supratidale Höhenverteilung im Bereich der 12 Seemeilen-Zone des Wattenmeers.

Datenerzeugung:
Die Basis der Datenerzeugung bilden topographische Modelle aus einer umfangreichen Datenbasis von See- und Landvermessungen verschiedenster Datentypen. Diese werden mit einem datengetriebenem Simulationsmodell über räumlich-zeitliche Interpolationsverfahren zusammengelegt. Als Kompromisse zwischen der ständige morphodynamische Aktivität im Wattenmeer und der deutlich geringeren Messfrequenz werden in TrilaWatt topographische Modelle als Jahrestopographien erstellt.

Produkt:
Für den Zeitraum von 2015 bis einschließlich 2021 wird ein gerastertes topographisches Modell in der 12 Seemeilen Zone des Wattenmeers mit einer gerasterten Auflösung von 10 m in Raum und Zeit zum jeweiligen Gültigkeitszeitraum des 01.07. interpoliert. Das Datenprodukt wird im GeoTIFF Format bereitgestellt. Zur Einschätzung der Unschärfe des topographischen Datensatzes werden zu jedem Datenprodukt Datenquellenkarten und Datendichtekarten veröffentlicht.

English:
Topography describes the study of the forms and features of land surfaces. Topographic data in aquatic systems is often also referred to as bathymetry. TrilaWatt topography data merged a large number of observational data to annual topographies using a data-driven interpolation model. Data are distributed in 10m grids as GeoTIFF files within the 12 nautical mile zone of the Wadden Sea's coast line.

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TrilaWatt: Topographie (2015-2021)

Aktualität der Daten: 01.07.2015 - 01.07.2021

Definitionen:
In den Geowissenschaften beschreibt eine Topographie die Erdoberfläche. In aquatischen Systemen wird der Begriff oft synonym zum Begriff “Bathymetrie” für die Höhenlage der Gewässersohle verwendet. Im Forschungsprojekt TrilaWatt bezeichnen topographische Daten die subtidale, intertidale und supratidale Höhenverteilung im Bereich der 12 Seemeilen-Zone des Wattenmeers.

Datenerzeugung:
Die Basis der Datenerzeugung bilden topographische Modelle aus einer umfangreichen Datenbasis von See- und Landvermessungen verschiedenster Datentypen. Diese werden mit einem datengetriebenem Simulationsmodell über räumlich-zeitliche Interpolationsverfahren zusammengelegt. Als Kompromisse zwischen der ständige morphodynamische Aktivität im Wattenmeer und der deutlich geringeren Messfrequenz werden in TrilaWatt topographische Modelle als Jahrestopographien erstellt.

Produkt:
Für den Zeitraum von 2015 bis einschließlich 2021 wird ein gerastertes topographisches Modell in der 12 Seemeilen Zone des Wattenmeers mit einer gerasterten Auflösung von 10 m in Raum und Zeit zum jeweiligen Gültigkeitszeitraum des 01.07. interpoliert. Das Datenprodukt wird im GeoTIFF Format bereitgestellt. Zur Einschätzung der Unschärfe des topographischen Datensatzes werden zu jedem Datenprodukt Datenquellenkarten veröffentlicht.

English:
Topography describes the study of the forms and features of land surfaces. Topographic data in aquatic systems is often also referred to as bathymetry. TrilaWatt topography data merged a large number of observational data to annual topographies using a data-driven interpolation model. Data are distributed in 10m grids as GeoTIFF files within the 12 nautical mile zone of the Wadden Sea's coast line.

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TrilaWatt Use-Case: Tideenergie als Ressource

Aktualität der Daten: 01.07.2015 - 01.07.2021

Gezeiten entstehen als langperiodische Oberflächenwellen auf unseren Weltmeeren in Folge der Gravitationskräfte von Erde, Mond und Sonne. Im Wattenmeer sind Gezeiten halbtägig und mesotidal, weshalb die Forschung Tideenergie zuletzt als vielversprechende Ergänzung zur herkömmlichen Stromversorgung untersucht hat. Zur Unterstützung dieser Forschungsarbeiten wurden im Rahmen dieses TrilaWatt Use-Cases Datenprodukte entwickelt, um das Tideenergiepotenzial besser einschätzen zu können.

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Literatur:
Lepper, Robert; Plüß, Andreas (2024): Tideenergie als Ressource. https://doi.org/10.18451/trilaw_2024_03.

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Digitaler hydromorphologischer Zwilling des trilateralen Wattenmeeres TrilaWatt

TrilaWatt entwickelt eine innovative digitale Geodaten- und Analyse-Infrastruktur für das trilaterale Wattenmeer. Sie unterstützt mit harmonisierten, qualitätsgesicherten Daten zu Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik die Planung und Unterhaltung der Verkehrsinfrastruktur. Geodaten, Analyse- und Dokumentationsmethoden werden über Webportale und -dienste zu einem Assistenzsystem verknüpft.

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TrilaWatt Use-Case: Wo beginnt Watt im Wattenmeer?

Aktualität der Daten: 01.07.2015 - 01.07.2021

Gezeiten in der Deutschen Bucht führen dazu, dass die Wattgrenzen räumlich und zeitlich variabel sind. Ihr Verlauf verändert sich auf täglichen, monatlichen, jährlichen und dekadischen Zeitskalen und wird zusätzlich von der langfristigen Veränderung von Tide und Bathymetrie überlagert.
Aus den Berechnungen des digitalen Zwillings zum Verlauf von jährlich gemittelten Hochwasser- und Niedrigwasser-Linien können zusammen mit jährlichen Bathymetrien die jahresgemittelten Wattgrenzen bestimmt werden.
In diesem Use-Case wurden Daten des TrilaWatt-Projekts angewendet, um die jahresgemittelte Ausdehnung des Watts im Jahr 2020 zu bestimmen. Die Intertidalfläche ist somit ein Resultat der Verschneidung von Bathymetrie und jährlichen mittleren Tidehoch- und Tideniedrigwasser-Daten des numerischen Modells.
Aus diesen Arbeiten wurden neue Datenprodukte zur topographischen Beschreibung der Gezeitenzone abgeleitet.

English:
In this use case, data from the TrilaWatt project was used to determine the annual extent of tidal flats in 2020. The intertidal area is thus a result of the intersection of bathymetry and annual mean high and low tide data from the numerical model.

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Literatur:
Lepper, Robert (2024): Wo beginnt Watt im Wattenmeer. https://doi.org/10.18451/trilaw_2024_02

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TrilaWatt Use-Case: Neue Werkzeuge und Daten zur Trassierung von Kabeln und Pipelines im Wattenmeer

Aktualität der Daten: 01.07.2015 - 01.07.2021

TrilaWatt Daten- und Analyseprodukte können genutzt werden, um Trassierung von Bauwerken, wie beispielsweise Stromkabeln, auf bzw. unter dem Meeresboden zu untersuchen. Die Durchführung einer Trassierung umfasst die Untersuchung der geologischen, ökologischen und hydrodynamischen Eigenschaften des Gebiets sowie die Bewertung potenzieller Risiken. Durch Dateninnovation und die Entwicklung von webbasierten Werkzeugen im TrilaWatt Projekt wird die Ermittlung von effizienten Trassen unterstützt. So können langfristig Auswirkungen auf die Umwelt und die Bau- und Wartungskosten minimiert werden. Im TrilaWatt Terria System wurde eine WPS-Funktionalität implementiert, die aus einer Anzahl an Topographie-Datensätzen die tiefste Gewässersohle finden kann, um so eine notwendige Verlegetiefe zu bestimmen. Weitere Datenprodukte geben Aufschluss über die Höhenlage des Meeresbodens bzw. über die morphologische Aktivität innerhalb eines Betrachtungszeitraums.

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Literatur:
Lepper, Robert (2024): Wo beginnt Watt im Wattenmeer. https://doi.org/10.18451/trilaw_2024_04

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TrilaWatt Use-Case: Tide-Laufzeitverschiebung zur Optimierung von Befliegungen

Aktualität der Daten: 01.07.2015 - 01.07.2021

Die Vermessung von Topographie mittels Laserscanbefliegung (ALS) ist eine etablierte und effiziente Methode zur großflächigen Erfassung von Höhendaten mit hoher Genauigkeit. Im deutschen Wattenmeer wird ALS häufig zur Vermessung der topographischen Höhen im Wattenmeer eingesetzt, z. B. bei jährlichen Messkampagnen im Bereich der Außenelbe. Die Vermessung unterhalb der Wasseroberfläche ist für Laserscanmessinstrumente jedoch herausfordernd aufgrund von Trübung im Wasser. Daher erbringen beflogene Höhenvermessungen insbesondere auf vorübergehend trockenen Gebieten wie beispielsweise Watt oder Salzmarschen die besten Ergebnisse. Um die räumliche Abdeckung einer Befliegung zu maximieren, wurden in diesem Use-Case die räumlich variablen Eintrittszeiten des Tideniedrigwassers aus numerischen Modelldaten abgeleitet, um so die Planung einer Befliegungsroute auf minimale Wasserstände zu optimieren.

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Literatur:
Lepper, Robert (2024): Tide-Laufzeitverschiebung zur Optimierung von Befliegungen. https://doi.org/10.18451/trilaw_2024_01.

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