@article{WeigandWurmDechetal.2019,
  author    = {Weigand, Matthias and Wurm, Michael and Dech, Stefan and Taubenb{\"o}ck, Hannes},
  title     = {Remote sensing in environmental justice research—a review},
  series = {ISPRS International Journal of Geo-Information},
  volume    = {8},
  journal   = {ISPRS International Journal of Geo-Information},
  number    = {1},
  issn      = {2220-9964},
  doi       = {10.3390/ijgi8010020},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-196950},
  year      = {2019},
  abstract  = {Human health is known to be affected by the physical environment. Various environmental influences have been identified to benefit or challenge people's physical condition. Their heterogeneous distribution in space results in unequal burdens depending on the place of living. In addition, since societal groups tend to also show patterns of segregation, this leads to unequal exposures depending on social status. In this context, environmental justice research examines how certain social groups are more affected by such exposures. Yet, analyses of this per se spatial phenomenon are oftentimes criticized for using "essentially aspatial" data or methods which neglect local spatial patterns by aggregating environmental conditions over large areas. Recent technological and methodological developments in satellite remote sensing have proven to provide highly detailed information on environmental conditions. This narrative review therefore discusses known influences of the urban environment on human health and presents spatial data and applications for analyzing these influences. Furthermore, it is discussed how geographic data are used in general and in the interdisciplinary research field of environmental justice in particular. These considerations include the modifiable areal unit problem and ecological fallacy. In this review we argue that modern earth observation data can represent an important data source for research on environmental justice and health. Especially due to their high level of spatial detail and the provided large-area coverage, they allow for spatially continuous description of environmental characteristics. As a future perspective, ongoing earth observation missions, as well as processing architectures, ensure data availability and applicability of 'big earth data' for future environmental justice analyses.},
  language  = {en}
}
@article{PhilippDietzBucheltetal.2021,
  author    = {Philipp, Marius and Dietz, Andreas and Buchelt, Sebastian and Kuenzer, Claudia},
  title     = {Trends in satellite earth observation for permafrost related analyses — A review},
  series = {Remote Sensing},
  volume    = {13},
  journal   = {Remote Sensing},
  number    = {6},
  doi       = {10.3390/rs13061217},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-234198},
  year      = {2021},
  abstract  = {Climate change and associated Arctic amplification cause a degradation of permafrost which in turn has major implications for the environment. The potential turnover of frozen ground from a carbon sink to a carbon source, eroding coastlines, landslides, amplified surface deformation and endangerment of human infrastructure are some of the consequences connected with thawing permafrost. Satellite remote sensing is hereby a powerful tool to identify and monitor these features and processes on a spatially explicit, cheap, operational, long-term basis and up to circum-Arctic scale. By filtering after a selection of relevant keywords, a total of 325 articles from 30 international journals published during the last two decades were analyzed based on study location, spatio- temporal resolution of applied remote sensing data, platform, sensor combination and studied environmental focus for a comprehensive overview of past achievements, current efforts, together with future challenges and opportunities. The temporal development of publication frequency, utilized platforms/sensors and the addressed environmental topic is thereby highlighted. The total number of publications more than doubled since 2015. Distinct geographical study hot spots were revealed, while at the same time large portions of the continuous permafrost zone are still only sparsely covered by satellite remote sensing investigations. Moreover, studies related to Arctic greenhouse gas emissions in the context of permafrost degradation appear heavily underrepresented. New tools (e.g., Google Earth Engine (GEE)), methodologies (e.g., deep learning or data fusion etc.)and satellite data (e.g., the Methane Remote Sensing LiDAR Mission (Merlin) and the Sentinel-fleet)will thereby enable future studies to further investigate the distribution of permafrost, its thermal state and its implications on the environment such as thermokarst features and greenhouse gas emission rates on increasingly larger spatial and temporal scales.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kirschke2008,
  author    = {Kirschke, Stefanie},
  title     = {Bilanzierung des Methanaustauschs zwischen Biosph{\"a}re und Atmosph{\"a}re in Periglazialr{\"a}umen mit Hilfe von Fernerkundung und Modellen am Beispiel des Lena Deltas},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-29024},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Verbleibende Unsicherheiten im Kohlenstoffhaushalt in {\"O}kosystemen der hohen n{\"o}rdlichen Breiten k{\"o}nnen teilweise auf die Schwierigkeiten bei der Erfassung der r{\"a}umlich und zeitlich hoch variablen Methanemissionsraten von Permafrostb{\"o}den zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Methan ist ein global abundantes atmosph{\"a}risches Spurengas, welches signifikant zur Erw{\"a}rmung der Atmosph{\"a}re beitr{\"a}gt. Aufgrund der hohen Sensibilit{\"a}t des arktischen Bodenkohlenstoffreservoirs sowie der großen von Permafrost unterlagerten Landfl{\"a}chen sind arktische Gebiete am kritischsten von einem globalen Klimawandel betroffen. Diese Dissertation adressiert den Bedarf an Modellierungsans{\"a}tzen f{\"u}r die Bestimmung der Quellst{\"a}rke nordsibirischer permafrostbeeinflusster {\"O}kosysteme der nassen polygonalen Tundra mit Hinblick auf die Methanemissionen auf regionalem Maßstab. Die Arbeit pr{\"a}sentiert eine methodische Struktur in welcher zwei prozessbasierte Modelle herangezogen werden, um die komplexen Wechselwirkungen zwischen den Kompartimenten Pedosph{\"a}re, Biosph{\"a}re und Atmosph{\"a}re, welche zu Methanemissionen aus Permafrostb{\"o}den f{\"u}hren, zu erfassen. Es wird ein Upscaling der Gesamtmethanfl{\"u}sse auf ein gr{\"o}ßeres, von Permafrost unterlagertes Untersuchungsgebiet auf Basis eines prozessbasierten Modells durchgef{\"u}hrt. Das prozessbasierte Vegetationsmodell Biosphere Energy Hydrology Transfer Model (BETHY/DLR) wird f{\"u}r die Berechnung der Nettoprim{\"a}rproduktion (NPP) arktischer Tundravegetation herangezogen. Die NPP ist ein Maß f{\"u}r die Substratverf{\"u}gbarkeit der Methanproduktion und daher ein wichtiger Eingangsparameter f{\"u}r das zweite Modell: Das prozessbasierte Methanemissionsmodell wird anschließend verwendet, um die Methanfl{\"u}sse einer gegebenen Bodens{\"a}ule explizit zu berechnen. Dabei werden die Prozesse der Methanogenese, Methanotrophie sowie drei verschiedene Transportmechanismen - molekulare Diffusion, Gasblasenbildung und pflanzengebundener Transport durch vaskul{\"a}re Pflanzen - ber{\"u}cksichtigt. Das Methanemissionsmodell ist f{\"u}r Permafrostbedingungen modifiziert, indem das t{\"a}gliche Auftauen des Permafrostbodens in der kurzen arktischen Vegetationsperiode ber{\"u}cksichtigt wird. Der Modellantrieb besteht aus meteorologischen Datens{\"a}tzen des European Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF). Die Eingangsdatens{\"a}tze werden mit Hilfe von in situ Messdaten validiert. Zus{\"a}tzliche Eingangsdaten f{\"u}r beide Modelle werden aus Fernerkundungsdaten abgeleitet, welche mit Feldspektralmessungen validiert werden. Eine modifizierte Landklassifikation auf der Basis von Landsat-7 Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) Daten wird f{\"u}r die Ableitung von Informationen zu Feuchtgebietsverteilung und Vegetationsbedeckung herangezogen. Zeitserien der Auftautiefe werden zur Beschreibung des Auftauens bzw. R{\"u}ckfrierens des Bodens verwendet. Diese Faktoren sind die Haupteinflussgr{\"o}ßen f{\"u}r die Modellierung von Methanemissionen aus permafrostbeeinflussten Tundra{\"o}kosystemen. Die vorgestellten Modellergebnisse werden mittels Eddy-Kovarianz-Messungen der Methanfl{\"u}sse validiert, welche w{\"a}hrend der Vegetationsperioden der Jahre 2003-2006 im s{\"u}dlichen Teil des Lena Deltas (72°N, 126°E) vom Alfred Wegener Institut f{\"u}r Polar- und Meeresforschung (AWI) durchgef{\"u}hrt wurden. Das Untersuchungsgebiet Lena Delta liegt an der Laptewsee in Nordostsibirien und ist durch {\"O}kosysteme der arktischen nassen polygonalen Tundra sowie kalten kontinuierlichen Permafrost charakterisiert. Zeitlich integrierte Werte der modellierten Methanfl{\"u}sse sowie der in situ Messungen zeigen gute {\"U}bereinstimmungen und weisen auf eine leichte Modelluntersch{\"a}tzung von etwa 10\%.},
  subject      = {Methanemission},
  language  = {de}
}