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.
Download A download is located under references (in German: "Verweise und Downloads").
Definition: “Bathymetrie” bezeichnet die Vermessung der topographischen Gestalt der Sohle eines Gewässers. Der Begriff wird auch oft – analog zum Wort “Topographie” – synonym für die Gestalt der Gewässersohle verwendet. Gewässer in diesem Zusammenhang sind Meere, Flüsse oder geschlossene Binnengewässer. Im Rahmen des Projektes EasyGSH handelt es sich bei bathymetrischen Datensätzen um solche, die die Höhenverteilung in der Deutschen Bucht inklusive der Mündungsbereiche der Ästuare Ems, Weser und Elbe darstellen. Durch morphologische Aktivitäten des Gewässerbodens ist ein solches bathymetrisches Modell stets nur für einen gewissen Zeitraum oder Zeitpunkt gültig.
Datenerzeugung: Die Basis für bathymetrische Produkte bilden gerasterte bathymetrische Modelle, die mithilfe des Funktionalen Bodenmodells, einem datenbasierten hindcast-Simulationsmodell, über räumlich-zeitliche Interpolationsverfahren aus einer Datenbasis von See- und Landvermessungen verschiedenster Datentypen erstellt werden. Für jedes Jahr von 1996 bis inklusive 2016 wird ein gerastertes bathymetrisches Modell in 10 m Auflösung für die Deutsche Bucht und zusätzlich in 250 m Auflösung für die Ausschließliche Wirtschaftszone für das Jahr 1996 erstellt.
Produkt: Jeweils ein 10 m Raster der Deutschen Bucht gültig zum 01.07. für die Jahre von 1996 bis 2016, wobei an jedem Rasterknoten die Höhe abgelegt ist. 250 m Raster der Ausschließlichen Wirtschaftszone (1996). Das Produkt wird im GeoTiff- und Shapefile-Format bereitgestellt.
Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Sievers, J., Rubel, M., Milbradt, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Bathymetrie. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0002
Literatur: Sievers, J., Milbradt, P., Ihde, R., Valerius, J., Hagen, R., Plüß, A. (2021): An integrated marine data collection for the German Bight – Part 1: Subaqueous geomorphology and surface sedimentology (1996–2016). Earth System Science Data. https://doi.org/10.5194/essd-13-4053-2021
English Download: The data for download can be found under References ("Weitere Verweise"), where the data can be downloaded directly or via the web page redirection to the EasyGSH-DB portal.
Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht EasyGSH-Deutsche Bucht (EasyGSH-DB)
Die BAW (Bundesanstalt für Wasserbau) führt im Auftrag der WSV (Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes) umfangreiche F&E-Untersuchungen (Forschung- und Entwicklung) zur Klimafolgenforschung sowie zur Auswirkung geplanter Ausbaumaßnahmen an Seeschifffahrtsstraßen durch. Hierfür werden hochauflösende dreidimensionale numerische Simulationsmodelle eingesetzt. Die Aussagefähigkeit und Qualität der Simulationsergebnisse ist hierbei entscheidend von der Güte der Steuerung an den Modellrändern abhängig. Die Modelltopographie (= "Rechengitter") und die verwendeten hydrologischen Bedingungen auf den Modellrändern sollten möglichst einen identischen Zeitraum repräsentieren. Da die Modelltopographien für die Modellgebiete des "Jade-Weser" und des "Elbe" - Modells der BAW im Jahr 2012 neu aufgebaut worden sind, ist im Sommer 2012 ein Messprogramm zur Erfassung der hydrologischen Randbedingungen durchgeführt worden. Zu diesem Zweck hat die BAW - Dienstort Hamburg ein Messnetz aus insgesamt 13 Beobachtungsstationen entlang der Steueränder der numerischen Modellsysteme eingerichtet. Mindestens über den Zeitraum eines "Nipp-Spring-Zyklus" (~ 14 Tage) wurden in verschiedenen Gerätekonfigurationen folgende Parameter gemessen:
Für Zwecke der Modellvalidierung sind auf einem ca. 10 km parallel in das Modellgebiet verschobenen Rand
ADCP-Messungen (Acoustic Doppler Current Profiler): - Strömungs- und - Seegangsmessungen (teilweise)
durchgeführt worden.
Soweit verfügbar sind Daten der von der WSV betriebenen Pegelstationen einbezogen worden. Für meterologische Informationen stehen Daten des DWD zur Verfügung (Quelle: Deutscher Wetterdienst).
Aktualität der Daten:
seit 01.07.2006, gegenwärtige Aktualität unklar
Masseprozentuale Kornfraktionierung (¼-ϕ-Intervalle) Definition: Eine Summenkurve ist eine kontinuierliche, monotone mathematische Funktion, die an jeder Stelle einen Masseanteil für die entsprechende Korngröße darstellt. Um diese Funktion menschenlesbar abspeichern zu können, wird sie in vorgegebenen Intervallen diskretisiert, hier in der ϕ-skalierten Summenkurve in ¼-ϕ-Schritten.
Datenerzeugung: Die Basis für sedimentologische Auswertungen bilden Oberflächensedimentproben, die im Rahmen des Projektes EasyGSH mittels anisotroper Interpolationsverfahren und unter Berücksichtigung hydrodynamischer Faktoren und Erosions- und Sedimentationsprozesse von Einzelproben verschiedener Jahre auf ein für ein Jahr gültiges Raster interpoliert wurden. An jedem dieser Rasterknoten liegt die Sedimentverteilung daher als Summenkurve vor. Für die Deutsche Bucht liegt dieses Basisprodukt für die Jahre 1996, 2006 und 2016 im 100 m Raster, für die Ausschließliche Wirtschaftszone Deutschlands für das Jahr 1996 im 250 m Raster vor. Aus diesen Summenkurven wird im Wertebereich ϕ = -10 bis ϕ = 10 in ¼-ϕ-Schritten der aufsummierte Masseanteil des jeweiligen Intervalls errechnet und tabellarisch hinterlegt.
Produkt: 100 m Raster der Deutschen Bucht (1996, 2006, 2016) beziehungsweise 250 m Raster der Ausschließlichen Wirtschaftszone (1996), an denen für jeden Rasterknoten folgende Informationen bereitgestellt werden: • Information zum Datenersteller (durch Interpolation und Rasterung smile consult GmbH) • Probenbezeichnung (durch Interpolation und Rasterung laufende Nummer) • Gültigkeitsdatum der Kornverteilung • Lage der Kornverteilung • Höhe der Kornverteilung • Koordinatensystem • Median-Korndurchmesser d50 • Tabellarische Auflistung der ¼-ϕ-Intervalle mit ihren Masseanteilen
Das Produkt wird im CSV-Format bereitgestellt.
Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Sievers, J., Rubel, M., Milbradt, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Sedimentologie. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0005
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Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht EasyGSH-Deutsche Bucht (EasyGSH-DB)
Definition: Der Morphologische Drive ist ein Maß, mit dem Extremereignisse in einem Gebiet über einen längeren Zeitraum ermittelt werden können. Ein niedriger Wert zeigt an, dass Höhenänderungen zwischen den einzelnen Zeitschritten der Bathymetrien des Untersuchungsgebietes eher stetig waren (zum Beispiel ein langsames Sedimentieren der Watten), ein hoher Wert weist auf kurzfristige und große Differenzen zwischen den einzelnen Zeitschritten hin (zum Beispiel eine Erosion durch ein schnell wanderndes Rinnensystem). Der morphologische Drive ist als Maß unabhängig von den absoluten Höhendifferenzen, sodass sowohl in einem System mit geringen Änderungen als auch in einem System mit regelmäßigen großen Änderungen Abweichungen aus dem Trend verlässlich detektiert werden können.
Datenerzeugung: Die Basis für bathymetrische Produkte bilden gerasterte bathymetrische Modelle, die mithilfe des Funktionalen Bodenmodells, einem datenbasierten hindcast-Simulationsmodell, über räumlich-zeitliche Interpolationsverfahren aus einer Datenbasis von See- und Landvermessungen verschiedenster Datentypen erstellt werden. Für jedes Jahr von 1996 bis inklusive 2016 wird ein gerastertes bathymetrisches Modell in 10 m Auflösung für die Deutsche Bucht und zusätzlich in 250 m Auflösung für die Ausschließliche Wirtschaftszone für das Jahr 1996 erstellt. Da es sich um eine Auswertung mehrerer Zeitschritte handelt, ist der morphologische Drive nicht für die Ausschließliche Wirtschaftszone ermittelbar. Für die Deutsche Bucht wird der morphologische Drive für jeden Knoten berechnet, indem über den Zeitraum von 21 Jahren zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Jahren die Höhendifferenz an diesem Knoten berechnet wird und von diesen Differenzen die Spannweite, also die Differenz zwischen maximalem und minimalem Wert, ermittelt wird. Da es sich um eine Auswertung mehrerer Zeitschritte handelt, ist der morphologische Drive nicht für die Ausschließliche Wirtschaftszone ermittelbar.
Produkt: 10 m Raster der Deutschen Bucht, wobei an jedem Rasterknoten der Wert des morphologischen Drives über den Zeitraum 1996 bis 2016 abgelegt ist. Das Produkt wird im GeoTiff-Format bereitgestellt.
Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Sievers, J., Rubel, M., Milbradt, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Geomorphologie. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0001
Literatur: Sievers, J., Milbradt, P., Ihde, R., Valerius, J., Hagen, R., Plüß, A. (2021): An integrated marine data collection for the German Bight – Part 1: Subaqueous geomorphology and surface sedimentology (1996–2016). Earth System Science Data. https://doi.org/10.5194/essd-13-4053-2021
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Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht EasyGSH-Deutsche Bucht (EasyGSH-DB)
Dieser Datensatz enthält Punktwolken, die von einem Fächerecholot von der Schleusenkammer aufgezeichnet wurden. Es handelt sich um ein Vermessungssystem namens "Hydromapper", bestehend aus einem Boot, einem Fächerecholot und einem Tachymeter. Als Fächerecholot wurde das Multibeam Teledyne SeaBat T50-P eingesetzt, welches an einer Teleskopstange an der Unterseite des Messbootes befestigt ist. Die Position des Messbootes wird durch einen auf der Schleusenplattform installierten Tachymeter bestimmt, der mit Hilfe von an der Schleuse installierten Fixpunkten georeferenziert wird. Die Wände und die Sohle wurden in Bewegung mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,5 m/s und die Verschlüsse im Stehen von verschiedenen Fixpunkten aus erfasst. Um die Wand über ihre gesamte Höhe zu vermessen, wurde das Echolot einmal in drei Metern und einmal in sechs Metern Tiefe positioniert.
Bundesanstalt für Wasserbau(2023): Messtechnische Erfassung der Nordkammer der Schiffsschleusenanlage Sülfeld - Punktwolke von Fächerecholot-Aufnahmen [Dataset]. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2023.B.3101.0001
Definition: Eine Petrographische Karte ist eine Karte, deren Flächen nach SEP-3-konformen linguistischen Beschreibungen zusammengefasst sind. Eine SEP-3-konforme Beschreibung ist aufgebaut nach dem Format (Hauptkomponente 1, … HKn)(Nebenkomponente 1, … NKn), wobei die Zahl der einzelnen Komponenten nicht beschränkt ist. Das SEP-3-Format orientiert sich in seinen Bezeichnungen an den Kornfraktionsbezeichnungen nach DIN 4022 (Deutsches Institut für Normung, 1987), sodass alle darin definierten Kornfraktionen in der Petrographischen Karte als Haupt- oder Nebenkomponenten dargestellt werden können, von Ton (nicht weiter unterteilt) über Schluff, Sand und Kies (jeweils mit Unterteilung in Fein, Mittel, Grob) bis Steine und Blöcke (nicht weiter unterteilt). Eine Petrographische Karte ist nicht auf einen speziellen Anwendungszweck hin ausgelegt (vergleiche „Figge-Karten“ mit Fokus auf Sandfraktionen nach Figge, 1981), sondern soll die zugrundeliegende Sedimentverteilung aus einer Summenkurve möglichst genau wiedergeben. Durch die Strukturierung des SEP-3-Formats besteht jede Petrographische Karte aus einem Teildatensatz „Hauptkomponenten“ und einem Teildatensatz „Nebenkomponenten“. Jede dieser Teilkarten kann in unterschiedlichen Detailstufen erstellt werden, im Projekt EasyGSH werden die Formen „kurz“ und „lang“ verwendet, die sich in der Anzahl und dem Detailgrad der einzelnen Komponenten unterscheiden. Über geeignete Verfahren (Naumann et al., 2014) kann aus den einzelnen Komponenten der ausführlichsten Variante der Petrographischen Teilkarten ein Histogramm der Sedimentverteilung regeneriert werden, woraus über eine Fortführung des Konzeptes eine Kornverteilung in Form einer Summenkurve erstellt werden kann (Sievers et al., 2019).
Datenerzeugung: Die Basis für sedimentologische Auswertungen bilden Oberflächensedimentproben, die im Rahmen des Projektes EasyGSH mittels anisotroper Interpolationsverfahren und unter Berücksichtigung hydrodynamischer Faktoren und Erosions- und Sedimentationsprozesse von Einzelproben verschiedener Jahre auf ein für ein Jahr gültiges Raster interpoliert wurden. An jedem dieser Rasterknoten liegt die Sedimentverteilung daher als Summenkurve vor. Für die Deutsche Bucht liegt dieses Basisprodukt für die Jahre 1996, 2006 und 2016 im 100 m Raster, für die Ausschließliche Wirtschaftszone Deutschlands für das Jahr 1996 im 250 m Raster vor. Als (quasi-)bijektive Umkehrung des Ansatzes von Naumann et al. (2014) kann aus einer Summenkurve eine SEP-3-konforme linguistische Beschreibung generiert werden (Sievers et al., 2019). In der Langform entspricht diese dem Format (HK1, … HKn)(NK1Q1, … NknQn), wobei HK für „Hauptkomponente“, NK für „Nebenkomponente“, Q für „Quantifikator“ und „Ad“ für schichtbeschreibendes Adjektiv steht (vgl. Naumann et al., 2014). Es ist immer mindestens eine Hauptkomponente vorhanden, weitere Hauptkomponenten und Nebenkomponenten können, müssen aber nicht vorhanden sein. Quantifikatoren („wenig“, „viel“, …) können, müssen aber nicht für Nebenkomponenten vorhanden sein. In der Detailstufe „lang“ werden für die Petrographischen Karten alle generierten Komponenten, sowie ggf. für die Nebenkomponenten die Quantifikatoren, übernommen und in die Teilkarten aufgeteilt, für die Detailstufe „kurz“ werden nur die ersten zwei (und damit die häufigsten) Haupt- und die ersten zwei (und damit die häufigsten) Nebenkomponenten ohne ggf. vorhandene Quantifikatoren übernommen, jeweils so fern vorhanden. So hat jeder Rasterpunkt eine linguistische Beschreibung anhängig, die bei Gleichheit in Flächen zusammengefasst werden.
Produkt: Teilkarten der Nebenkomponenten, jeweils in Lang- sowie in Kurzform, für die Deutsche Bucht (1996, 2006, 2016) beziehungsweise die Ausschließliche Wirtschaftszone (1996), in denen die linguistische Beschreibung der Komponente(n) jeweils als Attribut einer polygonalen Fläche zugeordnet ist. Die Produkte werden im Shape-Format bereitgestellt.
Literatur: - Deutsches Institut für Normung, 2018. DIN EN ISO 14688-1: Geotechnische Erkundung und Untersuchung -Benennung, Beschreibung und Klassifizierung von Boden -Teil 1: Benennung und Beschreibung (ISO 14688-1:2017), Beuth Verlag GmbH; Berlin. https://dx.doi.org/10.31030/2748424
- Figge, K., 1981. Sedimentverteilung in der Deutschen Bucht (Blatt: 2900, Maßstab: 1:250.000). Deutsches Hydrographisches Institut. Naumann, M., Waldeck, A., Poßin, W., Schwarz, C. & Fritz, J., 2014. Ableitung von Korngrößenverteilungen aus textbasierten petrografischen Bohrgutbeschreibungen. Z. Dt. Ges. Geowiss., (165) 275-286.
- Sievers, J., Milbradt, P., & Rubel, M., 2018. Quasi-bijective mapping of sediment description and cumulative functions for coastal engineering applications.
Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Sievers, J., Rubel, M., Milbradt, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Sedimentologie. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0005
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Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht EasyGSH-Deutsche Bucht (EasyGSH-DB)
Das großmaßstäbliches gegenständliches Modell dient den Untersuchungen des Geschiebe- und Schwebstofftransportes und der räumlichen Analyse der Hydraulik im direkten Nahbereich des Mündungstrichters.
räumliche Ausdehnung: El-km 571,5 - 574,8 (ca. 3300 m) und den Mündungstrichter bei El-km 573,0 des Elbe-Seitenkanals (ca. 350 m)
Im Rahmen des Projektes Zukunft Eider wurden im August 2021 circa 150 Sedimentproben in der Außen- und Tideeider genommen. Die Proben wurden mittels eines Van Veen Backengreifers als Oberflächenproben gewonnen. Vor Ort wurde eine Bodenansprache durchgeführt. Im Labor erfolgte eine Sieb- und Schlämmanalyse der Bodenproben. Des Weiteren wurde der Glühverlust bestimmt.
Die mittlere Ebbe- und Flutstromgeschwindigkeit, jeweils für die Jahre 1996-2015. Die mittlere Ebbe- oder Flutstromgeschwindigkeit ist der Mittelwert der Fließgeschwindigkeit (dem Betrag nach) innerhalb der Ebbe- bzw. Flutstromdauer. In den Datensätzen werden die x- mittlere Ebbe- und Flutstromgeschwindigkeit mit eastward beschrieben, während y- mittlere Ebbe- und Flutstromgeschwindigkeit mit northward beschrieben wird.
Literatur: - Hagen, R., et.al., (2019), Validierungsdokument - EasyGSH-DB - Teil: UnTRIM-SediMorph-Unk, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_1 - Freund, J., et.al., (2020), Flächenhafte Analysen numerischer Simulationen aus EasyGSH-DB, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_fans_2 - Hagen, R., Plüß, A., Ihde, R., Freund, J., Dreier, N., Nehlsen, E., Schrage, N., Fröhle, P., Kösters, F. (2021): An integrated marine data collection for the German Bight – Part 2: Tides, salinity, and waves (1996–2015). Earth System Science Data. https://doi.org/10.5194/essd-13-2573-2021
Für die einzelnen Jahre liegen Jahreskennblätter als Kurzfassung der Jahresvalidierung auf der EasyGSH-DB (www.easygsh-db.org) zur Verfügung.
Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Hagen, R., Plüß, A., Freund, J., Ihde, R., Kösters, F., Schrage, N., Dreier, N., Nehlsen, E., Fröhle, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Hydrodynamik. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0003
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Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht EasyGSH-Deutsche Bucht (EasyGSH-DB)
![Jahresbathymetrie 1998 [m]](https://dl.datenrepository.baw.de/grafiken/vorschau/EasyGSH-DB/833fd1c3-7ef1-425f-bdb3-8fe7ab89b4ff/1998_Bathymetrie.jpg "Jahresbathymetrie 1998 [m]")
