Institut für Geodäsie und Geoinformation

https://www.igg.uni-bonn.de/de/forschung

Bei der Geodäsie, historisch ein Zweig der Geometrie und Mathematik, handelt es sich heute um eine hochgradig interdisziplinäre Wissenschaft mit Anwendungen bis in die Daseinsvorsorge und die nachhaltige Entwicklung unseres Planeten. Am IGG liegen Forschungsschwerpunkte in der Nutzung geodätischer Daten für Klimaforschung und Umweltmonitoring (einschließlich der Schaffung von globalen Bezugssystemen), auf dem Landnutzungsmanagement, Eigentumsmärkten Stadt- und Raumplanung und ökosystemaren Dienstleistungen, sowie auf der Entwicklung von Sensorsystemen für Präzisionslandwirtschaft und robotische Systeme.
Informations- und Datenquellen stellen dabei dedizierte Satellitenmissionen wie GRACE und GRACE-FO, Radaraltimeter, multi und hyperspektrale Fernerkundungssensoren, multi-GNSS Systeme, sowie flugzeug- und fahrzeuggestütze Messysteme, UAVs und terrestrische Instrumente wie Kameras und Laserscanner dar. Diese Sensoren ermöglichen die raumzeitliche Rekonstruktion von Oberflächen auf verschiedenen Skalen, wie beispielsweise in der Erforschung des Meeresspiegels, der Vermessung von Landbewegungen, bei der Erfassung von Pflanzenoberflächen, oder der Ableitung des Erdschwerefeldes und von Massentransporten, die dann wiederum numerische Simulationsmodelle informieren. Sie ermöglichen die digitale Repräsentation der Umgebung wie bei Gebäudemodellen oder Straßennetzen, können für die Optimierung der Landnutzung und in Entscheidungsunterstützungssystemen eingesetzt werden, und erlauben es Sensornetze zu optimieren, autonome System zu betreiben, und Systeme für die Visualisierung von, und Interaktion mit Geoinformation zu entwickeln, wie Geographische Informationssysteme oder ortsbezogene Dienste.
Mit der heutigen Allgegenwärtigkeit von Satelliten, UAV-basierten Systemen und von Sesornetzwerken nehmen Qualität und Quantität von (Geo-) Daten dramatisch zu. Diese Tatsache haben die Geodäsie und Geoinformationswissenschaft in ein „Big-Data“ Problem transformiert. Am IGG beschäftigen wir uns daher mit der Entwicklung von neuen Datenanalysemethoden, Optimierungsmethoden, Verfahren des maschinellen Lernens, sowie mit multikriteriellen Methoden, und Instrumenten zur Entscheidungsunterstützung , um gesellschaftlich relevante Probleme zu lösen.

Rooted in mathematics, geodesy represents a highly interdisciplinary science, with applications to understanding risks to society and to developing sustainable pathways for human development. At IGG, we focus on using geodetic data for assessing climate change and monitoring the environment (including defining a global reference system), on land use management, property markets, urban planning, and ecosystem services assessment, and on developing sensor systems that aid precision agriculture and robotic systems research.
Sources of information that we analyze reach from dedicated gravity satellites such as GRACE and GRACE-FO, radar altimeters, multi- and hyperspectral remote sensing satellites, multi-GNSS, aerial, UAV- and vehicle-based sensors, and terrestrial instrumentation such as cameras and laser scanning. These geodetic data allow constructing space-time surface reconstructions at various scales that are used e.g. in sea level research, in the mapping of regional land subsidence or in plant phenology mapping, and deriving gravity field and mass change models, which in turn inform numerical simulation models. They enable digital representations of the man-made environment, such as building models and road network models, optimizing land use and decision making, and allowing us to optimize sensor networks and to operate autonomous systems and developing systems that allow for the visualization of and the interaction with geoinformation, such as geographic information systems and location-based services.
With today’s ubiquity of space-borne, airborne and UAV-based sensors, and with terrestrial sensor networks, the quality and quantity of data has dramatically increased, transforming geodesy and geoinformation science into a big data challenge. At IGG, we pursue the development of novel data analysis methods, optimization methods, machine learning approaches, and multi criteria assessment methods as well as decision support instruments for solving problems relevant to society.
In this series of publications dissertations, habilitations and selected research contributions are published.

Recent Submissions

View more