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 ständigen morphodynamischen 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.
Weitere Produkte: Min-Z/Max-Z, Morphologischer Raum und Morphologischer Drive (2015-2021).

Zitat für diesen Datensatz (DOI):
Milbradt, P., Pineda Leiva, D. F. (2024): TrilaWatt: Topographie (2015-2021) [Dataset]. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/366eab-3640c8

Literatur:
Pineda Leiva, D. F., Lorenz, M., Kösters, F., Winter, C., Lepper, R. (2025): Asymmetric morphodynamics of the Wadden Sea. Commun Earth Environ 6, 354. https://doi.org/10.1038/s43247-025-02340-y

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. Additional products: Min-Z/Max-Z, Bed Elevation Range and morphological Drive (2015-2021).

Download:
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Download: Topographie / Topography 2015-2021

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Download: Topographie Deutsche Bucht 2015 / Topography German Bight 2015

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Der Datensatz enthält Zeitreihen des Salzgehalts gemessen an 8 Stationen (Knock, Emden, Pogum, Gandersum, Terborg, Leerort, Weener und Papenburg) in der Tideems für den Zeitraum 2000-2024. Die Zeitreihen wurden durch den Niedersächsischen Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) zur Verfügung gestellt. Eine zusätzliche Korrektur der Ausreißer und eine Umrechnung in absoluten Salzgehalt (S_A) erfolgte durch die BAW. Die Zeitreihen liegen in UTC+01:00 vor. Die Zeitreihen enthalten Zeiträume, in denen das Sperrwerk in Gandersum geschlossen war.

English:
The dataset contains time series of salinity measured at eight stations (Knock, Emden, Pogum, Gandersum, Terborg, Leerort, Weener, and Papenburg) in the Tideems for the period 2000–2024. The time series were provided by the Lower Saxony Water Management, Coastal and Nature Protection Agency (NLWKN). Additional correction of outliers and conversion to absolute salinity (S_A) was carried out by the BAW. The time series are available in UTC+01:00. The time series include periods during which the Ems storm barrier in Gandersum was closed.

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Zeitreihen Salzgehalt Ems 2000-2024

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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. Die Maximalhöhe (zmax) bezeichnet die höchsten jemals erfassten Höhenlagen der Gewässersohle (bezogen auf mNHN, Tiefen sind negativ).

Datenerzeugung: Die Datengenerierung erfolgt auf Basis einer umfassenden Aggregation historischer See- und Landvermessungsdatenbestände aus dem Zeitraum 1812-2024, die unterschiedliche Höhensysteme, Messmethoden und Genauigkeiten umfassen. Für jeden Rasterknoten eines Rastergrids wird anschließend eine zeitliche Punktwolke aller relevanten Messungen aufgebaut. Im Rahmen der Vermessungskampagnen erfolgt die Übertragung der vorliegenden nähesten Messpunkte auf die Rasterpunkte mittels räumlicher Interpolationsverfahren. Abschließend wird durch eine algorithmische Auswertung der Zeitreihen der höchste jemals erfasste Höhenwert identifiziert und als Z-Werte gesetzt.

Produkt: Es wird ein gerastertes topographisches Modell in der 12 Seemeilen Zone des Wattenmeers (NL, DE, DK) mit einer Rasterauflösung von 10 m als GeoTIFF bereitgestellt. Es repräsentiert nicht die absoluten historischen physikalischen Maxima an jeder Rasterknotenposition, sondern den höchsten in den Vermessungsdaten erfassten Wert pro Rasterknotenposition.

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Jahr der Maximalhöhe der Gewässersohle

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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. Die Maximalhöhe (zmax) bezeichnet die höchsten jemals erfassten Höhenlagen der Gewässersohle (bezogen auf mNHN, Tiefen sind negativ).

Datenerzeugung: Die Datengenerierung erfolgt auf Basis einer umfassenden Aggregation historischer See- und Landvermessungsdatenbestände aus dem Zeitraum 1812-2024, die unterschiedliche Höhensysteme, Messmethoden und Genauigkeiten umfassen. Für jeden Rasterknoten eines Rastergrids wird anschließend eine zeitliche Punktwolke aller relevanten Messungen aufgebaut. Im Rahmen der Vermessungskampagnen erfolgt die Übertragung der vorliegenden nähesten Messpunkte auf die Rasterpunkte mittels räumlicher Interpolationsverfahren. Abschließend wird durch eine algorithmische Auswertung der Zeitreihen der höchste jemals erfasste Höhenwert identifiziert und als Z-Werte gesetzt.

Produkt: Es wird ein gerastertes topographisches Modell in der 12 Seemeilen Zone des Wattenmeers (NL, DE, DK) mit einer Rasterauflösung von 10 m als GeoTIFF bereitgestellt. Es repräsentiert nicht die absoluten historischen physikalischen Maxima an jeder Rasterknotenposition, sondern den höchsten in den Vermessungsdaten erfassten Wert pro Rasterknotenposition.

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Maximalhöhe der Gewässersohle

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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. Die Minimalhöhe (zmin) bezeichnet die niedrigsten jemals erfassten Höhenlagen der Gewässersohle (bezogen auf mNHN, Tiefen sind negativ).

Datenerzeugung: Die Datengenerierung erfolgt auf Basis einer umfassenden Aggregation historischer See- und Landvermessungsdatenbestände aus dem Zeitraum 1812-2024, die unterschiedliche Höhensysteme, Messmethoden und Genauigkeiten umfassen. Für jeden Rasterknoten eines Rastergrids wird anschließend eine zeitliche Punktwolke aller relevanten Messungen aufgebaut. Im Rahmen der Vermessungskampagnen erfolgt die Übertragung der vorliegenden nähesten Messpunkte auf die Rasterpunkte mittels räumlicher Interpolationsverfahren. Abschließend wird durch eine algorithmische Auswertung der Zeitreihen der niedrigste jemals erfasste Höhenwert identifiziert und als Z-Werte gesetzt.

Produkt: Es wird ein gerastertes topographisches Modell in der 12 Seemeilen Zone des Wattenmeers (NL, DE, DK) mit einer Rasterauflösung von 10 m als GeoTIFF bereitgestellt. Es repräsentiert nicht die absoluten historischen physikalischen Minima an jeder Rasterknotenposition, sondern den niedrigsten in den Vermessungsdaten erfassten Wert pro Rasterknotenposition.

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Minimalhöhe der Gewässersohle

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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. Die Minimalhöhe (zmin) bezeichnet die niedrigsten jemals erfassten Höhenlagen der Gewässersohle (bezogen auf mNHN, Tiefen sind negativ).

Datenerzeugung: Die Datengenerierung erfolgt auf Basis einer umfassenden Aggregation historischer See- und Landvermessungsdatenbestände aus dem Zeitraum 1812-2024, die unterschiedliche Höhensysteme, Messmethoden und Genauigkeiten umfassen. Für jeden Rasterknoten eines Rastergrids wird anschließend eine zeitliche Punktwolke aller relevanten Messungen aufgebaut. Im Rahmen der Vermessungskampagnen erfolgt die Übertragung der vorliegenden nähesten Messpunkte auf die Rasterpunkte mittels räumlicher Interpolationsverfahren. Abschließend wird durch eine algorithmische Auswertung der Zeitreihen der niedrigste jemals erfasste Höhenwert identifiziert und als Z-Werte gesetzt.

Produkt: Es wird ein gerastertes topographisches Modell in der 12 Seemeilen Zone des Wattenmeers (NL, DE, DK) mit einer Rasterauflösung von 10 m als GeoTIFF bereitgestellt. Es repräsentiert nicht die absoluten historischen physikalischen Minima an jeder Rasterknotenposition, sondern den niedrigsten in den Vermessungsdaten erfassten Wert pro Rasterknotenposition.

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Jahr der Minimalhöhe der Gewässersohle

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The Weser estuary at the German North Sea coast serves as a fairway to the harbours of Bremerhaven and Bremen. To ensure safe shipping and navigation, the navigation channel depths are nowadays intensively monitored, and have been so in the past. These are valuable data for consulting and research purposes, and enables investigations leading to a better understanding of hydrodynamics, salt intrusion and morphological processes in the estuary, in the present as well as the past.
For recent years, thanks to modern monitoring techniques and digitalization, measuring data has been compiled to consistent digital terrain models of high quality and accuracy. For time periods before the 1990ies however, measurements were scarcer and the data are available only in form of printed bathymetrical and nautical charts.

The objective of the project “Historical system states of the Weser estuary (HIWEST)” was to:
• digitalize depths measurements starting from 1960,
• georeference the data points and
• process and compile them to digital terrain models that can be used for research and consulting.

The project was led and financed by the Federal Waterways Engineering and Research Institute (BAW). It was supported by the Federal Maritime and Hydrographic Agency (BSH) and by the German Water and Shipping Administration (WSV) who provided printed charts and scanned data sets. The smile consulting GmbH was contracted to process the data and compile digital terrain models.

One of the main challenges of the project was georeferencing. While georeferencing and projecting in the horizontal domain was comparatively straightforward, the transformation of depths below different chart datums to the Germans mean height reference system represented a challenge. This was accomplished by an algorithm considering spatial polygons provided by BSH and further meta information on the different levelling systems.

The accuracy of the data sets differs depending on the quality of the original data. Since the 1990ies, powerful measurement methods such as airborne laser scanning (ALS) and multibeam echo-sounding has led to high resolutions and high data accuracy. In past surveys, the depths were measured in single-beam echo-soundings, often along individual cross sections, and there is no information between these soundings. As a result, the older terrain models are much smoother then the newer ones and contain less detailed information. More technical details can be found in the appendix of the technical report.

The following digital terrain models (DTM, in the following the German abbreviation DGM is used) of the Lower and Outer Weser estuary were made available:
• DGM 1966, marking the situation before deepening the Outer Weser to SKN-12 m
• DGM 1972, marking the situation before deepening the Lower Weser to SKN-9 m
• DGM 1981, marking the situation before extensive river works in the Lower Weser
• DGM 1996, marking the situation before deepening the Outer Weser to SKN-14 m
• DGM 2002, marking the situation after deepening the Outer Weser to SKN-14 m, reference digital terrain model.

The years were chosen so they would represent consistent periods not affected by constructive engineering measures such as channel deepenings, and secondly based on optimal data availability. Each data set however consists not only of data from the respective year, but data had to be added from adjacent years. To close gaps, data from recent surveys were used. The data sets span the whole estuary from the North Sea to the tidal weir in the city of Bremen and are available as 1x1 m raster data sets.

How to cite the HIWEST data:
The data set is only to be quoted together with the Technical Report.

Report:
Bundesanstalt für Wasserbau (2020): Historical digital terrain models of the Weser Estuary (HIWEST). Technical Report B3955.02.04.70168-6. Bundesanstalt für Wasserbau. https://henry.baw.de/handle/20.500.11970/107521

Data set:
Bundesanstalt für Wasserbau (2020): Historical digital terrain model data of the Weser Estuary (HIWEST) [Data set]. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.5200.0001

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DGM-W_UnterAussenWeser_HiWest_1960er.zip

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DGM-W_UnterAussenWeser_HiWest_1970er.zip

XYZ-ASCII

DGM-W_UnterAussenWeser_HiWest_1980er.zip

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DGM-W_UnterAussenWeser_HiWest_1990er.zip

XYZ-ASCII

DGM-W_UnterAussenWeser_HiWest_2002.zip

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Raumbezug

Bodenanker mit CTD-Messung (Salzgehalt, Temperatur, Wasserstand). Eine Zeitreihe mit Delta t = 5 Minuten. NHN Tiefe: 20 m.

Hinweis zum Messintervall dt:
Die CTD-Messungen wurden in dem angebenen Messintervall als Momentanmessung ausgeführt. Eine Momentanmessung besteht hierbei aus 20 Einzelmessungen mit 4 Hz (0,25 s). Konkret: alle 5 Minuten wurde für 5 s mit 4 Hz gemessen und als Mittelwert abgespeichert.

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Roh- und ausgewertete Daten der Messstation WW 1

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Raumbezug

Messkette mit CTD-Messung (Salzgehalt, Temperatur, Wasserstand, Trübung). Zwei Zeitreihen mit Delta t = 5 Minuten. Es wurde auf den Tiefen 5 m, 14 m, 22 m und 38 m gemessen (NHN).

Hinweis zum Messintervall dt:
Die CTD-Messungen wurden in dem angebenen Messintervall als Momentanmessung ausgeführt. Eine Momentanmessung besteht hierbei aus 20 Einzelmessungen mit 4 Hz (0,25 s). Konkret: alle 5 Minuten wurde für 5 s mit 4 Hz gemessen und als Mittelwert abgespeichert.

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Roh- und ausgewertete Daten der Messstation EWS 2

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Raumbezug

Bodenanker mit ADCP-Messung (Strömung, Trübung). Drei Zeitreihen mit Delta t = 5 Minuten. NHN Tiefe: 10 m.

Die verankerten ADCP zeichnen ein komplettes vertikales Geschwindigkeitsprofil auf: vr = Strömungsrichtung, vm = Strömungsgeschwindigkeit.

Die Aufzeichnung beginnt ca. 2 m über dem Seeboden und reicht bis ca. 2 m unter die Wasseroberfläche (tiefenabhängig, mal mehr mal weniger). Die vertikale Auflösung (Tiefenzellengröße) beträgt 0.5 oder 0.75 m.

Die zeitliche Auflösung beträgt 5 Minuten.
Hierbei handelt es sich Mittelwerte, d.h. insgesamt 50 Einzelmessungen sind über den jeweiligen Zeitraum gemittelt worden.

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Roh- und ausgewertete Daten der Messstation EA 3

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