Satellite Products for

Maritime Safety and Security

Copernicus Workshop Azores

Susanne Lehner

Forschungsstelle Bremen

DLR EOC

Ship Traffic German Bight

AIS + SAR Integration

2

Imaging of the Azores3

From IEEE TGARSS 2010

Services for Safety from DLR

- on Ship Traffic- On Environment- Weather hazards- Sea Ice, Icebergs

Maritime Security

- anomaly detection- piracy, small ships

ESA Copernicus Systems

Man Made Climate Change

Detection by long time series, showing consequences

- on Ship Traffic- On Environment- Weather hazards- Sea Ice, Icebergs

Maritime Security

- anomaly detection- piracy, small ships

ESA: Solution from Copernicus Systems

Man Made Climate Change

Detection by long time series, showing consequences

NRT Neustrelitz TerraSAR

SMEs, Users DWD, BSH,Police…

Services for Safety from DLR

Sentinel

Processsing

> Björn Tings • Oceanography on Sentinel-1 > 13.11.2014DLR.de • Chart 6

NRT NZ

NZ Collaborative

ESA Station

Users need help

Sea Ice/Eisbergs

Ships

Wind Field

Sea State

Oil

Forschungsstelle Bremen

Research and Development (Expertise SAR)-> Maritime Informations Products for Maritime Awareness

EMSec - Echtzeitdienste für die Maritime Sicherheit – Security –

8| Abgeschlossene und zukünftige Entwicklungen an der Forschungsstelle für Maritime Sicherheit Bremen | Björn Tings • EMSec_mf-sar-bf.pdf | 08.09.2015

RADARSAT-2: 12.06.2015 05:31:42 HH/HV

Sentinel-1: 12.06.2015 05:41:24 VV/VH

TerraSAR-X: 12.06.2015 05:51:09 VV

TerraSAR-X : 12.06.2015 05:51:20 HH

C-X-Band-Overlay

Schiffsdetektions-Ergebnis auf RS-2

BMBF fundedNational CopernicusBundespolizei See

SAR and AIS Campaigns withBundespolizei, DGzRS, DWD

Forschungstelle Bremen Beobachtung von DGzRS-Missionen • Rot: Rettungskreuzer• Grün: Rettungsboote

Nicht-kooperatives Schiff

DLR.de • Chart 10

Ship Detection Campaign Baltic

In ESA MARISS and EU

DOLPHIN

11

• Red: V-Narrow Wake• Green: Interal Waves

• Yellow: Kelvin Wake• Blue: Turbulent Wake

Ship Wake Detection in 3m meter resolution Images

Sentinel 1 VV or HH data available,

larger coverage, lower resolution

TS-X Stripmap

DeMarine-2 Gesamtprojekttreffen 23.02.2015 - Teilprojekt Seegangsmonitor 12

Copernicus DeMarine Seegangsmonitor

NRT Wind and Wave Products for the Weather Service

To assist Offshore Windfarming

HBM

CWAM COSMO-EU

Wave Height from ENVISAT ASAR

Wave Mode

EU Project MAXWAVE

Similar Data from Sentinel Wave Mode

soon available!

Submitted Sentinel-1 wave proposal to ESA

DLR.de • Chart 14

Cooperation in Bremen Copernicus Project

Maritime Services from SMEs

S-1 2015-01-19 05:41 UTCTSX 2014-11-19 17:02 UTC

Water lines, SRTM SWBD

Bathymetry : Horizon 2020 BASE with BSH, BAW

DLR.de • Chart 16

Cooperation in Industrial Safety and Security ProjectsCopernicus Project SHIPTACWith Astrium

DLR.de • Chart 17

Line of Sight Current Retrieval from Complex SAR DataComplex Sentinel Data Available?

Indinesia – Larantuka Straight

Complex Sentinel Data

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Institut für Methodik der Fernerkundung

DLR Forschungsstelle Maritime Sicherheit, Bremen

Portfolio Stammdaten

Strategie

Institut für Methodik der FernerkundungForschungsstelle Maritime Sicherheit Henrich-Focke-Str. 428199 BremenTel. +49 421 24420 1850Fax +49 421 5970 2421 Leitung: Dr. Susanne LehnerSusanne.Lehner@dlr.dewww.DLR.de/eoc

Die Aufgaben der Forschungsstelle Maritime Sicherheit beinhalten die Entwicklung und Nutzung von satellitengestützten Produkten zur Unterstützung -der Sicherheit und Leichtigkeit des Schiffsverkehrs, -der Sicherheit von Offshore Installationen, -der Eisroutenoptimierung, -der Überwachung der Ölverschmutzung und -der Kartierung von Naturschutzgebieten.

Verfahren und Algorithmen werden entwickelt, um auf Satellitendaten Schiffe zu detektieren und den Schiffsverkehr zu analysieren, meteorologische Größen wie Windfelder, Seegang inklusive der Brandung zu bestimmen und ozeanographische Parameter wie Strömung, Eisbedeckung und SST zu ermitteln,. Ferner wird Ölverschmutzung detektiert, sowie die Unterwassertopographie und der Verlauf der Küstenlinien in hoher Auflösung vermessen.

Alle diese Informationen werden genutzt, um ein maritimes Lagebild aus der Kombination von SAR, Optik und AIS sowie meteo-mariner Umweltparameter in naher Echtzeit zu erstellen, um damit Vorhersagen und Handlungsanleitungen zur Verbesserung der maritimen Sicherheit zu geben. Die Ergebnisse zum maritimen Lagebild werden in Kampagnen mit verschiedenen wissenschaftlichen und behördlichen Nutzern erprobt.

Das DLR hat circa 8.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Es unterhält 33 Institute, Test-sowie Betriebseinrichtungen und ist an 16 Standorten präsent. Am Standort Bremen sind die Institute Methodik der Fernerkundung (MF) und Raumfahrtsysteme (RY) vertreten.

Die Anzahl der Mitarbeiter in der Forschungsstelle Maritime Sicherheit, Bremen, beträgt 20.

Das SAR Satellitenbild zeigt Ergebnisse aus Radarsatellitendaten einer Schiffskampagne mit der Bundespolizei See bei Helgoland.

Für die Zukunft ist die Verschneidung des Lagebildes in Echtzeit mit aktuellen luftgestützten Informationen geplant.Zusammen mit den nationalen und internationalen Bodenstationen werden die maritimen Dienste angeboten und mit Partnern getestet, neue Anwendungen erforscht und Ideen für neue maritime Satellitenmissionen zusammen mit weiteren DLR Institutionen entwickelt.

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Institut für Methodik der Fernerkundung

Projecte

DeMarine, Echtzeitdienste Maritime Sicherheit,

AWI-Polarstern Expedition (national)

Maritime Security Services MARISS (ESA)

Development of Pre-operational Services for Highly Innovative Maritime Surveillance Capabilities DOLPHIN (EU FP7)

Service Activation for Growing EUROSUR’s success SAGRES (EU FP7)

SPICE, Indonesia, BMBF

BASE,Horizon 2020 , Bathymetry , Lead EOMAP

National

EMS, Verbesserung des Maritimen Lagebildes durch satellitengestützte Echtzeitdienste (BMWi)

EMSEC, Forschung für satellitengestützte Bereit Echtzeitdienste (BMBF)

BREMEN, landesspezifische maritime Untersuchungen (WfB)

National und international Projects

AIS + SAR Integration - Helgoland

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> Björn Tings • Oceanography on Sentinel-1 > 13.11.2014DLR.de • Chart 21

Sentinel-1 acquisition plan – users have little influence

Near Coastal Sea IceOderhaff and Baltic

Oil Spill from TerraSAR-X Products

North Sea

Drift due to

Wind Field

NRT Delivery

From Neustrelitz

To EMSA

D. Krause, S.Singha, DLR

EisbergDrift

Eisbergs on Main shipping lanes