Category: Klasse 10

Orbitale Brandwache

Orbitale Brandwache

Europa wird immer wieder von zahlreichen Katastrophen wie Dürren und Überschwemmungen heimgesucht. Diese Katastrophen stellen ein kombiniertes Risiko dar. Trockene Böden nehmen Wasser langsamer auf und bei starken Regenfällen kann das Wasser nicht in die Grundwasserspiegel fließen und könnte daher Überschwemmungen verursachen. Bei steigenden Temperaturen führen trockene Böden und Luft auch zu mehr Waldbränden. Durch die Verwendung von Daten des Satelliten Sentinel-2 auf der Dataspace Copernicus Browser Website können Risiken wie Waldbrände oder Überschwemmungen erkannt werden.

Brandflächen kartieren

Nutze den Dataspace Copernicus Browser und kennzeichne einen großflächigen Brand in Griechenland im Jahr 2023. Lokalisiere ihn und stelle die Brandfläche angemessen dar.

Schaue das Video und folge der Anleitung. (Anders als im Video beschrieb, kannst du den Browser direkt hier aufrufen. Klicke einfach auf “Karte einblenden” und du kannst loslegen!

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Anleitung zur Kartierung von Brandflächen im Copernicus Browser

Klicke einfach auf um im Copernicus Browser die Satellitendaten zu suchen und zu bearbeiten. Mit einem Klick auf kommst du zurücck zu dieser Anleitung

Zoome zunächst auf Griechenland, unserem Untersuchungsraum für diese Übung. Zoome hinein, bis das orangene Feld verschwindet. Tust Du dies nicht, erscheint das Satellitenbild nicht. Lege nun das Datum für die Abfrage fest. Hinweis: Im Tweet des EU Civil Protection & Humanitarian Aid ist ein Datum angegeben. Klicke auf die Ebene „Benutzerdefiniert“. Unter dem ausgewählten Reiter Komposit, ziehe den Kreis B04 auf das rote Band „R“, B06 auf das grüne Band „G“ und B02 auf das blaue Band „B“. Nachdem das Komposit geladen ist, solltest du ein sogenanntes Falschfarben-Bild sehen, bei dem die Farben etwas unnatürlich aussehen. Mit dieser Kombination von verschiedenen Bändern des Satelliten heben sich verbrannte Flächen besser von der Umgebung ab.

Komposit-Kombination zur besseren Sichtbarkeit der verbrannten Fläche

Du kannst nun bereits sehr deutlich die verbrannte Fläche erkennen. Der Brand ist somit angemessen lokalisiert.

Da eine im Satellitenbild dargestellte Region räumlich schwer vorstellbar ist, wird im nächsten Schritt untersucht, wie groß die verbrannte Fläche ungefähr ist, um das Ausmaß des Brandes besser einschätzen zu können. Dafür wird die verbrannte Fläche angemessen dargestellt. In der oberen rechten Ecke befindet sich ein Button mit einem Fünfeck/Pentagon. Klicke darauf und anschließend auf das Stift-Symbol, um ein Polygon/eine Geometrie zu „zeichnen“. Sobald das Geometriewerkzeug ausgewählt ist, kannst du beginnen, das verbrannte Areal „abzuklicken“ und somit die Fläche zu bestimmen

Hast du zum Schluss auf die erste Markierung geklickt, ist die Geometrie fertig abgezeichnet. Es erscheint automatisch ein Label innerhalb des Werkzeuge-Reiters in der oberen rechten Ecke mit der genauen Berechnung der soeben abgeklickten Fläche. Die Brandfläche ist nun dargestellt.

Die fertige Geometrie um die Brandfläche

Du hast eine Brandfläche erfolgreich kartiert. Kannst du die Frage aus der Aufgabenstellung beantworten?

Im Kapitel 2 erfährst du wie man abgebrannte Flächen auch noch auf eine andere Art und Weise sichtbar machen kann.

Normalized Burn Ratio (NBR)

Folge dem Video oder der Anleitung im Kapitel um eine eine den Brandindex ” Normalized Burn Ratio” aus dem Satellitenbild zu erzeugen.

Die Normalized Burn Ratio anzeigen

Als zusätzliche Visualisierung wird häufig ein sogenanntes „Burn Ratio“ dargestellt, eine Verbrennungsrate in Graustufen. Mit dieser Visualisierung wird noch deutlicher, welche Bereiche tatsächlich abgebrannt sind. In Abbildung 7 ist der Unterschied zum Falschfarbenbild zu erkennen.

Vergleich zwischen Falschfarben-Komposit und Normalized Burn Ratio

Für diese Darstellung musst du lediglich auf der linken Seite von dem Reiter Komposit zu dem Reiter Index wechseln. Dort siehst du eine Gleichung, der „Normalisierte Brandindex“ oder „NBR-Formel“. Ziehe dazu lediglich das Band B8A auf das A und B04 auf das B. Nach erneutem Laden wird dir das Graustufenbild angezeigt.

Du hast nun gelernt, erfolgreich einen Brand zu lokalisieren, ihn auf verschiedene Art und Weise darzustellen und seine Größe zu berechnen! Brände sind aufgrund ihrer starken Auswirkungen über mehrere Wege gut zu beobachten. Allerdings sind auch bei diesem Beispiel Wolken des aktiven Brandes ein Hindernis, um das genaue Ausmaß zu erkennen. Satellitenbilder liefern daher mal deutlichere und mal etwas ungenaue Ergebnisse.

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Elektromagnetisches Spektrum
– Vertiefung

Post author By henryk
Post date November 15, 2023
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– Vertiefung

Alle Informationen, die von erdbeobachtenden Satelliten gesammelt werden sind aus den Wellen des elektromagnetischen Spektrums abgeleitet. Grund genug, sich diese elektromagnetischen Wellen und ihre Eigenschaften einmal genauer anzuschauen.

Das elektromagnetische Spektrum -Vertiefung

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AR-Apps Fach Geographie Klasse Klasse 10 Klasse 9 Klima Material

Sommer in Paris

Bereits heute zeigen sich vermehrt Hitzeperioden, die gerade die Menschen in den Städten belasten. Besonders ältere Menschen leiden, für manche hat es lebensbedrohliche Folgen. Vor dem Hintergrund des Klimawandels und Prognosen, dass zwei Drittel der Weltbevölkerung bis 2050 in den Städten leben werden, ist das Stadtklima ein aktuelles und relevantes Thema.

Paris ist eine der am stärksten betroffenen Städte Europas. Sommernächte sind hier bis zu 4 K wärmer, als im Umland. In den Hitzewellen im Sommer 2022 war Paris besonders stark betroffen, allerdings laufen hier auch bereits Projekte, um das Problem zu reduzieren, in dem Verkehrsflächen zu Grünflächen umgewandelt werden.

Im Arbeitsblatt und der App werden anhand von Satelitenbildern mit Echtfarben, Pflanzenbewuchs und Bodentemperaturen die Ursachen der Urbanen Hitzeinsel Paris genauer unter die Lupe genommen und darauf aufbauend geplante und umgesetzte Maßnahmen dagegen diskutiert.

Die App ist Teil der Columbus-Eye-App. Kostenlos erhältlich bei Google Play (Part “Summer in Paris”)

Die App ist Teil der Columbus-Eye-App. Kostenlos erhältlich im Apple Store (Part “Summer in Paris”)

Ziele: Die Schüler*innen sollen…

erklären den Begriff der urbanen Hitzeinsel und welche Gefahren von ihr ausgehen,
beschreiben Beschaffenheit besonders warmer/kühler Orte,
identifizieren städtebauliche Hauptprobleme in Bezug auf die urbanen Hitzeinseln,
erklären Wirkungen von Maßnahmen zur Reduktion des Hitzeinsel-Effekts,
bewerten Maßnahmen zur Reduktion des Hitzeinsel-Effekts vor dem Hintergrund der Kosten und des Nutzens für die Bevölkerung.

Die ZIP-Datei (1.6 MB) enthält einen Lehrerkommentar und das Arbeitsblatt.

Clim4Edu_SommerInParis_2023

Geographie Klasse Klasse 10 Lerneinheit Material Uncategorized

Reflexion im Fokus- Erdbeobachtung durch Radarsatelliten

Post author By henryk
Post date February 23, 2023
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Ob wir uns im Spiegel betrachten oder die sanften Wellen eines ruhigen Sees, die die Umgebung spiegeln – Reflexionen sind ein faszinierendes Phänomen, das uns in vielen Bereichen des Lebens begegnet. Doch Reflexionen sind nicht nur ein optisches Phänomen; sie spielen auch in der Technik eine zentrale Rolle, insbesondere bei der Funktionsweise von Radarsatelliten. Diese faszinierenden Geräte, die hoch über uns im All schweben, nutzen die Prinzipien der diffusen und spiegelnden Reflexion, um uns Bilder und Daten von der Erdoberfläche zu liefern, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. In dieser Unterrichtseinheit werden wir erkunden, wie Radarsatelliten funktionieren, indem wir die Grundlagen der Reflexion untersuchen. Wir werden lernen, wie Licht und andere elektromagnetische Wellen von verschiedenen Oberflächen reflektiert werden und wie diese Reflexionen es uns ermöglichen, entfernte Objekte zu “sehen” und zu analysieren, selbst unter Bedingungen, die für das menschliche Auge herausfordernd sind. Begleiten Sie uns auf eine Reise, die nicht nur unseren Horizont erweitert, sondern uns auch die unsichtbaren Wunder unseres Planeten und darüber hinaus näherbringt.

Ob wir uns im Spiegel betrachten oder die sanften Wellen eines ruhigen Sees, die die Umgebung spiegeln – Reflexionen sind ein faszinierendes Phänomen, das uns in vielen Bereichen des Lebens begegnet. Doch Reflexionen sind nicht nur ein optisches Phänomen; sie spielen auch in der Technik eine zentrale Rolle, insbesondere bei der Funktionsweise von Radarsatelliten. Diese faszinierenden Geräte, die hoch über uns im All schweben, nutzen die Prinzipien der diffusen und spiegelnden Reflexion, um uns Bilder und Daten von der Erdoberfläche zu liefern, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. In dieser Unterrichtseinheit werden wir erkunden, wie Radarsatelliten funktionieren, indem wir die Grundlagen der Reflexion untersuchen. Wir werden lernen, wie Licht und andere elektromagnetische Wellen von verschiedenen Oberflächen reflektiert werden und wie diese Reflexionen es uns ermöglichen, entfernte Objekte zu “sehen” und zu analysieren, selbst unter Bedingungen, die für das menschliche Auge herausfordernd sind. Begleiten Sie uns auf eine Reise, die nicht nur unseren Horizont erweitert, sondern uns auch die unsichtbaren Wunder unseres Planeten und darüber hinaus näherbringt.

Nutze das Arbeitsblatt zu dieser Lerneinheit um mit Hilfe des Satellitenbildes dem Phänomen der Reflexion aus der Perspektive der Radarsatelliten auf den Grund zu gehen.

Wie nutzen Radarsatelliten die Reflektion um der Erdoberfläche zu beobachten?

subset_Sentinel-1GRD_IW_VV_DB_2023-09-13_Palamas_no0_uint Download

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Vulkane unterm Radar

Mit dem Radar-Satelliten Sentinel-1 werden aktive Vulkane beobachtet.

Rund um den Erdball gibt es zahlreiche aktive Vulkane, an deren Hängen – oder sogar in deren Kratern – Menschen siedeln. Um Frühwarnprogramme zu verbessern, müssen diese Vulkane ständig beobachtet werden. Neben verschiedensten
Bodenmessungen kommen dabei auch Satelliten zum Einsatz, zum Beispiel Sentinel-1.
Mit seinem Radar-Sensor kann Sentinel-1 nicht nur durch die Wolken blicken, sondern auch kleinste Veränderungen des Bodens aufspüren. So können Bewegungen der aktiven Vulkane, die auf baldige Ausbrüche hindeuten, beobachtet werden. Die Campi Flegrei, oder Phlegräischen Felder, bei Neapel sind noch immer aktiv. Neueste Forschung zeigt, dass sie sich eine Magmakammer mit dem Vesuv teilen – und, dass sich in ihrer Mitte der Boden hebt. Das Arbeitsblatt vermittelt mit der anschaulichen Augmented-Reality-App, wie Sentinel-1-Radar-Daten benutzt werden, um diese Hebung zu verfolgen, und diskutieren die Abwägungen der Bewohner dieser möglicherweise hochexplosiven Region am Beispiel der Geothermie.

Die “Vulkane unterm Radar”-App ist Teil der ColumbusEye-App

App “Columbus Eye” kostenlos im Google Play Store

Ziele:

Die Schüler*innen sollen…
• die Entstehung eines Vulkans beschreiben und verschiedene Vulkantypen darstellen,
• die Funktionsweise von Radarfernerkundung als Wissenschaft einordnen und anwenden,
• Interferometrie-Abbildungen erklären und analysieren,
• Geothermie als erneuerbare Energiequelle erörtern und in einer Diskussion beurteilen.

Bearbeitungszeit: 2-4 Stunden (Modulauswahl) Themen: Geländemodelle, Geothermie, Naturgefahren, Radar, Radar Niveau: fortgeschritten

Autoren: Claudia Lindner, Frederike Krahn

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Biologie Fach Geographie Klasse Klasse 10 Klasse 7 Klasse 8 Klasse 9 Legacy

Der Wald als Klimaretter!?

Post author By henryk
Post date August 24, 2022
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Im Zusammenhang mit den Prozessen des Klimawandels spielen natürliche CO2-Speicher als Glieder im Kohlenstoffkreislauf eine wichtige Rolle. Diese Einheit rückt den Wald als Kohlenstoffsenke in den Mittelpunkt und stellt die Frage nach der Relation in welcher die Bindung von CO2 durch Deutschlands Waldflächen zum Ausstoß des Treibhausgases innerhalb der Bundesrepublik steht. Mit Hilfe von Satellitenbildern verschaffen sich die Schülerinnen und Schüler einen Überblick über die Verteilung und das Ausmaß der Waldflächen in Deutschland. Diese Erkenntnisse werden mit Hintergrundinformationen verknüpft, um die zentrale Fragestellung beantworten zu können.

Klassen: 7,8

Bearbeitungszeit: 2 Stunden

Niveau: leicht

Themen: Infrarot, Jahreszeiten, Klimawandel, Kohlenstoffkreislauf, Wald

Autoren: Roland Goetzke, Henryk Hodam, Kerstin Voß

Ziele:

Die Funktion des Waldes als CO₂-Speicher soll beschrieben werden können.
Infrarot-Satellitenbilder sollen interpretiert werden und die Waldflächen in Deutschland darin identifiziert werden können.
Der Einfluss der Jahreszeiten auf die Abgrenzung von Wäldern im Satellitenbild soll beschrieben werden.

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