Mueller, Marlin M. und Dietenberger, Steffen und Dubois, Clémence und Kaiser, Soraya und Walz, Pauline und Lenz, Josefine und Fritz, Oliver und Marx, Sabrina und Thiel, Christian und Langer, Moritz (2026) High-resolution mapping of snow depth and snow thermal insulation using low-cost UAVs in complex Arctic Urban Terrains. Arctic Science, 12, Seiten 1-23. Canadian Science Publishing. doi: 10.1139/as-2025-0062. ISSN 2368-7460.
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- Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
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Offizielle URL: https://dx.doi.org/10.1139/as-2025-0062
Kurzfassung
Arctic communities on permafrost face infrastructure instability from climate-driven thawing, a process exacerbated by the insulating effect of snow accumulation around buildings and roads. To monitor this threat, we assess the feasibility of using a low-cost, consumer-grade unoccupied aerial vehicle (UAV) (DJI Mini 2) with Structure-from-Motion photogrammetry to map snow depth and derive thermal insulation metrics in Aklavik, NT, Canada. By differencing high-resolution snow-covered (March 2024) and snow-free (September 2022) datasets, we found a mean snow depth of 0.65 m across the 0.98 km2 study area. Critically, snow was deeper adjacent to roads (mean: 0.65 m) than buildings (0.59 m), creating stronger thermal insulation along transportation corridors. This translated into a substantial warming bias (ΔTs > 2.0 °C) for over 45% of road-adjacent and 35% of building-adjacent areas. Validation revealed a slight overestimation on bare ground (+8.24 cm) but a systematic underestimation relative to probe measurements (bias: −17.32 cm), primarily because the snow-free survey captured the top of shrub canopies rather than the true ground surface. This study demonstrates that carefully processed data from accessible UAV technology can provide valuable, high-resolution insights into hazardous snow distribution, offering a cost-effective and scalable tool to support permafrost stability and infrastructure management.
| elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/223820/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Titel: | High-resolution mapping of snow depth and snow thermal insulation using low-cost UAVs in complex Arctic Urban Terrains | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Autoren: |
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| Datum: | 1 April 2026 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Erschienen in: | Arctic Science | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Band: | 12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1139/as-2025-0062 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Seitenbereich: | Seiten 1-23 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Verlag: | Canadian Science Publishing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 2368-7460 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stichwörter: | UAV, snow depth, permafrost, Structure-from-Motion, Arctic infrastructure, community-based monitoring | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programm: | Luftfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programmthema: | Luftverkehr und Auswirkungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Schwerpunkt: | Luftfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Forschungsgebiet: | L AI - Luftverkehr und Auswirkungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | L - Klima, Wetter und Umwelt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standort: | Jena | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institute & Einrichtungen: | Institut für Datenwissenschaften | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt von: | Müller, Marlin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt am: | 13 Apr 2026 16:08 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Letzte Änderung: | 21 Apr 2026 15:01 |
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