Arbeitsgruppe DeepSea Monitoring
..eine multidisziplinäre Gruppe
Unsere AG setzt sich aus Naturwissenschaftlern (aus den Bereichen Geologie, Geochemie, Geophysik, Biologie, Ozeanographie, Umweltwissenschaften), Software-Ingenieuren und Datenwissenschaftlern (aus der Informatik und Statistik, Personen, die z.B. Signalverarbeitung, Photogrammetrie oder maschinelles Lernen zur Extraktion von Wissen aus Daten nutzen) und Technikern (in der geochemischen Laboranalytik, Elektronik und Feinmechanik) zusammen und deckt dadurch ein weites Feld hinsichtlich der Technologieentwicklung, der Generierung und Auswertung von Daten zur Beantwortung unserer wissenschaftlichen Fragestellungen ab.
Unsere Themen
Die AG DeepSea Monitoring (DSM) behandelt folgende übergeordnete Themen:
in der naturwissenschaftlichen Forschung
- Detektion, Quantifizierung und Monitoring von Gasflüssen (Methan) vom Meeresboden in die Wassersäule und weiter in die Atmosphäre
- Quantitative Abschätzung von Ressourcen am Meeresboden, z.B. mittels detaillierter Habitatkartierung
- Identifizierung und Klassifizierung von Organismen am Meeresboden
- Umweltmonitoring vor, während und nach der Delaboration von Munition im Meer
in der anwendungsorientierten Entwicklungsforschung
- Die (Weiter-) Entwicklung modularer Sensorsysteme und -plattformen, Integration robotischer Anwendungen und künstlicher Intelligenz
- Entwicklung optimaler Survey- und Samplingstrategien
- Visuelle und computergestützte Datenexploration, insbesondere auch durch Methoden der künstlichen Intelligenz wie das maschinelle Lernen (mittels Mustererkennung, Data-Mining, Visualisierung und unüberwachten Lernverfahren)
- Entwicklung und Experimentieren mit Methoden zur refraktiven Unterwasser-Kamerakalibrierung (siehe Oceanic Machine Vision Group)
Unsere Methoden
Wir verwenden hydroakustische (Singlebeam- und Multibeam-Systeme, Sub-bottom-Profiler), elektromagnetische (Magnetometer) und optische (Kameras, Fluorometer, Laser) Technologien in Verbindung mit Nachbearbeitungs- und Kalibrierungstechniken (Filter- und Statistikmethoden, Photogrammetrie, 4D-Rekonstruktion), und kombinieren diese Methoden mit geochemischen Analysen der Meeresoberfläche, der Wassersäule (wie ICP-OES-, GC-MS-Laboranalysen) und der Atmosphäre (Picarro Analyzer).
Gleichzeitig sind wir an der Entwicklung von datenwissenschaftlichen Arbeitsabläufen für die Speicherung und Auswertung (auch visuelle Exploration) großer Mengen von Multi-Parameter-Daten beteiligt. Methoden der Mustererkennung und des maschinellen Lernens werden beispielsweise mit Hilfe einer hochleistungsfähigen Compute-Cluster-Infrastruktur auf große Bilddatensätze angewendet.
Wir entwickeln modulare Sensorsysteme wie die BubbleBox, die automatisierte Videoanalysen zur Zählung und Messung der Blasengrößen verwendet, und Plattformen wie die GasQuant-II, die zur Quantifizierung von Gasflüssen konzipiert wurde. Wir nutzen die GEOMAR Großgeräte ROV und AUV zur Datengenerierung und entwickeln z.B. bei AUVs die adaptive and iterative Navigation weiter.
Wir entwickeln unsere eigene Software, die Sie vielleicht ausprobieren möchten.
