@article{DechHolzwarthAsametal.2021,
  author    = {Dech, Stefan and Holzwarth, Stefanie and Asam, Sarah and Andresen, Thorsten and Bachmann, Martin and Boettcher, Martin and Dietz, Andreas and Eisfelder, Christina and Frey, Corinne and Gesell, Gerhard and Gessner, Ursula and Hirner, Andreas and Hofmann, Matthias and Kirches, Grit and Klein, Doris and Klein, Igor and Kraus, Tanja and Krause, Detmar and Plank, Simon and Popp, Thomas and Reinermann, Sophie and Reiners, Philipp and Roessler, Sebastian and Ruppert, Thomas and Scherbachenko, Alexander and Vignesh, Ranjitha and Wolfmueller, Meinhard and Zwenzner, Hendrik and Kuenzer, Claudia},
  title     = {Potential and challenges of harmonizing 40 years of AVHRR data: the TIMELINE experience},
  series = {Remote Sensing},
  volume    = {13},
  journal   = {Remote Sensing},
  number    = {18},
  issn      = {2072-4292},
  doi       = {10.3390/rs13183618},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-246134},
  year      = {2021},
  abstract  = {Earth Observation satellite data allows for the monitoring of the surface of our planet at predefined intervals covering large areas. However, there is only one medium resolution sensor family in orbit that enables an observation time span of 40 and more years at a daily repeat interval. This is the AVHRR sensor family. If we want to investigate the long-term impacts of climate change on our environment, we can only do so based on data that remains available for several decades. If we then want to investigate processes with respect to climate change, we need very high temporal resolution enabling the generation of long-term time series and the derivation of related statistical parameters such as mean, variability, anomalies, and trends. The challenges to generating a well calibrated and harmonized 40-year-long time series based on AVHRR sensor data flown on 14 different platforms are enormous. However, only extremely thorough pre-processing and harmonization ensures that trends found in the data are real trends and not sensor-related (or other) artefacts. The generation of European-wide time series as a basis for the derivation of a multitude of parameters is therefore an extremely challenging task, the details of which are presented in this paper.},
  language  = {en}
}
@article{BachmannSchrederEngelhardtetal.2021,
  author    = {Bachmann, Friederike and Schreder, Martin and Engelhardt, Monika and Langer, Christian and Wolleschak, Denise and M{\"u}gge, Lars Olof and D{\"u}rk, Heinz and Sch{\"a}fer-Eckart, Kerstin and Blau, Igor Wolfgang and Gramatzki, Martin and Liebisch, Peter and Grube, Matthias and Metzler, Ivana v. and Bassermann, Florian and Metzner, Bernd and R{\"o}llig, Christoph and Hertenstein, Bernd and Khandanpour, Cyrus and Dechow, Tobias and Hebart, Holger and Jung, Wolfram and Theurich, Sebastian and Maschmeyer, Georg and Salwender, Hans and Hess, Georg and Bittrich, Max and Rasche, Leo and Brioli, Annamaria and Eckardt, Kai-Uwe and Straka, Christian and Held, Swantje and Einsele, Hermann and Knop, Stefan},
  title     = {Kinetics of renal function during induction in newly diagnosed multiple myeloma: results of two prospective studies by the German Myeloma Study Group DSMM},
  series = {Cancers},
  volume    = {13},
  journal   = {Cancers},
  number    = {6},
  issn      = {2072-6694},
  doi       = {10.3390/cancers13061322},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-234139},
  year      = {2021},
  abstract  = {Background: Preservation of kidney function in newly diagnosed (ND) multiple myeloma (MM) helps to prevent excess toxicity. Patients (pts) from two prospective trials were analyzed, provided postinduction (PInd) restaging was performed. Pts received three cycles with bortezomib (btz), cyclophosphamide, and dexamethasone (dex; VCD) or btz, lenalidomide (len), and dex (VRd) or len, adriamycin, and dex (RAD). The minimum required estimated glomerular filtration rate (eGFR) was >30 mL/min. We analyzed the percent change of the renal function using the International Myeloma Working Group (IMWG) criteria and Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO)-defined categories. Results: Seven hundred and seventy-two patients were eligible. Three hundred and fifty-six received VCD, 214 VRd, and 202 RAD. VCD patients had the best baseline eGFR. The proportion of pts with eGFR <45 mL/min decreased from 7.3\% at baseline to 1.9\% PInd (p < 0.0001). Thirty-seven point one percent of VCD versus 49\% of VRd patients had a decrease of GFR (p = 0.0872). IMWG-defined "renal complete response (CRrenal)" was achieved in 17/25 (68\%) pts after VCD, 12/19 (63\%) after RAD, and 14/27 (52\%) after VRd (p = 0.4747). Conclusions: Analyzing a large and representative newly diagnosed myeloma (NDMM) group, we found no difference in CRrenal that occurred independently from the myeloma response across the three regimens. A trend towards deterioration of the renal function with VRd versus VCD may be explained by a better pretreatment "renal fitness" in the latter group.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Bachmann2007,
  author    = {Bachmann, Martin U. R.},
  title     = {Automatisierte Ableitung von Bodenbedeckungsgraden durch MESMA-Entmischung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26337},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Weltweit sind Trockengebiete in st{\"a}ndiger Ver{\"a}nderung, verursacht durch nat{\"u}rliche klimatische Schwankungen und oftmals durch Prozesse der Landdegradation. Auch weisen die meisten semi-ariden Naturr{\"a}ume eine große r{\"a}umliche Heterogenit{\"a}t auf, hervorgerufen durch ein kleinr{\"a}umiges Mosaik aus Gr{\"a}sern, kleineren Str{\"a}uchern und Bereichen offenliegenden Bodens. Die Dichte der Vegetation wird prim{\"a}r vom pflanzenverf{\"u}gbaren Wasser bestimmt, aber auch der Entwicklungs- und Degradationszustand der B{\"o}den sowie anthropogen bedingte Faktoren spielen hierbei eine Rolle. Zur Charakterisierung und Kartierung der Vegetation sowie zur Bewertung des Bodenerosionsrisikos und des Degradationszustands hat sich die Erhebung der Bedeckungsgrade von vitaler, photosynthetisch aktiver Vegetation (PV), von abgestorbener oder zeitweise vertrockneter und somit nicht photosynthetisch aktiver Vegetation (NPV) sowie von offenliegendem Boden als zweckm{\"a}ßig herausgestellt. Die Nutzung der Fernerkundung f{\"u}r diese Aufgabe erfolgt zumeist nur f{\"u}r kleinmaßst{\"a}bige Kartierungen und - im Falle von Multispektralsensoren - unter Vernachl{\"a}ssigung nicht-photosynthetisch aktiver Vegetation. Die r{\"a}umliche Variabilit{\"a}t der Vegetation-Boden-Mosaike liegt oftmals in der Gr{\"o}ßenordnung von wenigen Metern und somit unterhalb des r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sungsverm{\"o}gens von Fernerkundungssystemen. Um dennoch die verschiedenen Anteile innerhalb eines Pixels identifizieren und quantifizieren zu k{\"o}nnen, sind Methoden der Subpixel-Klassifikation notwendig. In dieser Arbeit wird eine Methodik zur verbesserten und automatisierbaren Ableitung von Bodenbedeckungsgraden in semi-ariden Naturr{\"a}umen vorgestellt. Hierzu wurde ein Verfahren zur linearen spektralen Entmischung in Form einer Multiple Endmember Spectral Mixture Analysis (MESMA) entwickelt und umgesetzt. Durch diese Methodik kann explizit die spektrale Variabilit{\"a}t von Vegetation und Boden in das Mischungsmodellmiteinbezogen werden, und quantitative Anteile f{\"u}r die funktionalen Klassen PV, NPV und Boden innerhalb eines Pixels erfasst werden. Durch die r{\"a}umliche Kartierung der verwendeten EM wird weiterhin eine thematische Klassifikation erreicht. Die hierf{\"u}r ben{\"o}tigten Informationen k{\"o}nnen - wie im Falle der Spektren reiner Materialien (EM-Spektren) - aus den Bilddaten selbst abgeleitet werden, oder k{\"o}nnen - wie ein Gel{\"a}ndemodell und die Information {\"u}ber den Scanwinkel - im Zuge der Vorprozessierung aus weiteren Datenquellen erzeugt werden. Hinsichtlich der automatisierten EM-Ableitung wird eine zweistufige Methodik eingesetzt, welche auf einer angepassten Version des Sequential Maximum Angle Convex Cone (SMACC)-Verfahrens sowie der Analyse einer ersten Entmischungsiteration basiert. Die Klassifikation der gefundenen potentiellen EM erfolgt durch ein merkmalsbasiertes Verfahren. Weiterhin weisen nicht-photosynthetisch aktive Vegetation und Boden eine hohe spektrale {\"A}hnlichkeit auf. Zur sicheren Trennung kann die Identifikation schmaler Absorptionsbanden dienen. Zu diesen z{\"a}hlen beispielsweise die Absorptionsbanden von Holozellulose und - je nach Bodentyp - Absorptionsbanden von Bodenmineralen. Auch die spektrale Variabilit{\"a}t der Klassen PV und NPV erfordert zur sicheren Unterscheidung die Verwendung biophysikalisch erkl{\"a}rbarer Merkmale im Spektrum. Hierzu z{\"a}hlen unter anderem die St{\"a}rke der Chlorophyll-Absorption, die Form und Lage der 'RedEdge' und das Auftreten von Holozellulosebanden. Da diese spektrale Information bei herk{\"o}mmlichen Entmischungsans{\"a}tzen nicht ber{\"u}cksichtigt wird, erfolgt {\"u}berwiegend eine Optimierung der Gesamtalbedo, was zu einer schlechten Trennung der Klassen f{\"u}hren kann. Aus diesem Grund wird in der vorliegenden Arbeit der MESMA-Ansatz dahingehend erweitert, dass spektrale Information in Form von identifizierten und parametrisierten Absorptionsbanden in den Entmischungsprozess mit einfließt und hierdurch das Potential hyperspektraler Datens{\"a}tze besser genutzt werden kann. Auch wird in einer zus{\"a}tzlichen Entmischungsiteration die r{\"a}umliche Nachbarschaft betrachtet, um insbesondere die Verwendung des sinnvollsten Boden-EMs zu gew{\"a}hrleisten. Ein zus{\"a}tzliches Problemfeld stellt die numerische L{\"o}sung des {\"u}berbestimmten und oftmals schlecht konditionierten linearen Mischungsmodells dar. Hierzu kann durch die Verwendung des BVLS-Algorithmus und des Ausschlusses kritischer EM-Kombinationen eine numerisch stabile L{\"o}sung gefunden werden. Um die oftmals immense Rechenzeit von MESMA-Verfahren zu verk{\"u}rzen, besteht die M{\"o}glichkeit einer iterativen EM-Auswahl und somit die Vermeidung einer L{\"o}sung des Mischungssystems durch Berechnung aller EM-Kombinationen ('Brute-Force'-Ansatz). Ein weiterer wichtiger Punkt ist die explizite pixelweise Angabe zur Zuverl{\"a}ssigkeit der Entmischungsergebnisse. Dies erfolgt auf Basis des Mischungsmodells selbst, durch den Vergleich zu empirischen Regressionsmodellen, durch die Ber{\"u}cksichtigung des lokalen Einfallswinkels sowie durch die Integration von Qualit{\"a}tsangaben der Ausgangsdaten. Um das Verfahren systematisch und unter kontrollierten Bedingungen zu verifizieren und um den Einfluss verschiedener externer Parameter sowie die typischen Genauigkeiten auf einer breiten Datenbasis zu ermitteln, wird eine Simulationskette zur Erzeugung synthetischer Mischungen erstellt. In diese Simulationen fließen Feldspektren von B{\"o}den und Pflanzen verschiedener semi-arider Gebiete mit ein, um m{\"o}glichst viele F{\"a}lle abdecken zu k{\"o}nnen. Die eigentliche Validierung erfolgt auf HyMap-Datens{\"a}tzen des Naturparks 'Cabo de Gata' in der andalusischen Provinz Almer{\´i}a sowie auf Messungen, die begleitend im Feld durchgef{\"u}hrt wurden. Hiermit konnte die Methodik auf ihre Genauigkeit unter den konkreten Anforderungen des Anwendungsbeispiels {\"u}berpr{\"u}ft werden. Die erzielbare Genauigkeit dieser automatisierten Methodik liegt mit einem mittleren Fehler um rund 10\% Abundanz absolut im selben Wertebereich oder nur geringf{\"u}gig h{\"o}her als die Ergebnisse publizierter manueller MESMA-Ans{\"a}tze. Weiterhin konnten die typischen Genauigkeiten der Verifikation im Zuge der Validierung best{\"a}tigt werden. Den limitierenden Faktor des Ansatzes stellen in der Praxis fehlerhafte oder unvollst{\"a}ndige EM-Modelle dar. Mit der vorgestellten Methodik ist somit die M{\"o}glichkeit gegeben, die Bedeckungsgrade quantitativ und automatisiert im Subpixelbereich zu erfassen.},
  subject      = {Optische Fernerkundung},
  language  = {de}
}
@article{ReinersAsamFreyetal.2021,
  author    = {Reiners, Philipp and Asam, Sarah and Frey, Corinne and Holzwarth, Stefanie and Bachmann, Martin and Sobrino, Jose and G{\"o}ttsche, Frank-M. and Bendix, J{\"o}rg and Kuenzer, Claudia},
  title     = {Validation of AVHRR Land Surface Temperature with MODIS and in situ LST — a TIMELINE thematic processor},
  series = {Remote Sensing},
  volume    = {13},
  journal   = {Remote Sensing},
  number    = {17},
  issn      = {2072-4292},
  doi       = {10.3390/rs13173473},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-246051},
  year      = {2021},
  abstract  = {Land Surface Temperature (LST) is an important parameter for tracing the impact of changing climatic conditions on our environment. Describing the interface between long- and shortwave radiation fluxes, as well as between turbulent heat fluxes and the ground heat flux, LST plays a crucial role in the global heat balance. Satellite-derived LST is an indispensable tool for monitoring these changes consistently over large areas and for long time periods. Data from the AVHRR (Advanced Very High-Resolution Radiometer) sensors have been available since the early 1980s. In the TIMELINE project, LST is derived for the entire operating period of AVHRR sensors over Europe at a 1 km spatial resolution. In this study, we present the validation results for the TIMELINE AVHRR daytime LST. The validation approach consists of an assessment of the temporal consistency of the AVHRR LST time series, an inter-comparison between AVHRR LST and in situ LST, and a comparison of the AVHRR LST product with concurrent MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) LST. The results indicate the successful derivation of stable LST time series from multi-decadal AVHRR data. The validation results were investigated regarding different LST, TCWV and VA, as well as land cover classes. The comparisons between the TIMELINE LST product and the reference datasets show seasonal and land cover-related patterns. The LST level was found to be the most determinative factor of the error. On average, an absolute deviation of the AVHRR LST by 1.83 K from in situ LST, as well as a difference of 2.34 K from the MODIS product, was observed.},
  language  = {en}
}
@article{ReichmuthHenningPinneletal.2018,
  author    = {Reichmuth, Anne and Henning, Lea and Pinnel, Nicole and Bachmann, Martin and Rogge, Derek},
  title     = {Early detection of vitality changes of multi-temporal Norway spruce laboratory needle measurements—the ring-barking experiment},
  series = {Remote Sensing},
  volume    = {10},
  journal   = {Remote Sensing},
  number    = {1},
  doi       = {10.3390/rs10010057},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-159253},
  pages     = {57},
  year      = {2018},
  abstract  = {The focus of this analysis is on the early detection of forest health changes, specifically that of Norway spruce (Picea abies L. Karst.). In this analysis, we planned to examine the time (degree of early detection), spectral wavelengths and appropriate method for detecting vitality changes. To accomplish this, a ring-barking experiment with seven subsequent laboratory needle measurements was carried out in 2013 and 2014 in an area in southeastern Germany near Alt{\"o}tting. The experiment was also accompanied by visual crown condition assessment. In total, 140 spruce trees in groups of five were ring-barked with the same number of control trees in groups of five that were selected as reference trees in order to compare their development. The laboratory measurements were analysed regarding the separability of ring-barked and control samples using spectral reflectance, vegetation indices and derivative analysis. Subsequently, a random forest classifier for determining important spectral wavelength regions was applied. Results from the methods are consistent and showed a high importance of the visible (VIS) spectral region, very low importance of the near-infrared (NIR) and minor importance of the shortwave infrared (SWIR) spectral region. Using spectral reflectance data as well as indices, the earliest separation time was found to be 292 days after ring-barking. The derivative analysis showed that a significant separation was observed 152 days after ring-barking for six spectral features spread through VIS and SWIR. A significant separation was detected using a random forest classifier 292 days after ring-barking with 58\% separability. The visual crown condition assessment was analysed regarding obvious changes of vitality and the first indication was observed 302 days after ring-barking as bark beetle infestation and yellowing of foliage in the ring-barked trees only. This experiment shows that an early detection, compared with visual crown assessment, is possible using the proposed methods for this specific data set. This study will contribute to ongoing research for early detection of vitality changes that will support foresters and decision makers.},
  language  = {en}
}