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TU Berlin

Inhalt des Dokuments

Konzeption für ein Langzeitmonitoring der Vorlandvegetation mit hochauflösenden Satellitendaten (BMVBS)

Projektdaten
Projekttitel:
Konzeption für ein Langzeitmonitoring der Vorlandvegetation mit hochauflösenden Satellitendaten

Teilprojekt 3.09 des BMVBS KLIWAS-Forschungsprojektes: Klimabedingte Änderung der Vorlandvegetation und ihrer Funktionen in Ästuaren sowie Anpassungsoptionen für die Unterhaltung
Förderung:
Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung

Bundesanstalt für Gewässerkunde

Förderschwerpunkt:
KLIWAS - Auswirkungen des Klimawandels auf Wasserstraßen und Schifffahrt - Entwicklung von Anpassungsoptionen
Kooperationspartner:
Bundesanstalt für Gewässerkunde
Referat U2 - Ökologische Wirkungszusammenhänge
Dipl.-Geoökol. Maike Heuner

Universität Bonn
Geographisches Institut, Vegetationsgeographie
Prof. Dr. Sebastian Schmidtlein

HafenCity Universität Hamburg
Labor für Geoinformatik und Geovisualisierung
Prof. Dr. Jochen Schiewe
Laufzeit:
01.04.2010 - 31.01.2012
Bearbeitung:
Dipl.-Ing. Anke Bahls
Projektleitung:
Prof. Dr. Birgit Kleinschmit
Berichte:
Schlussbericht KLIWAS-Projekt 3.09
Querschnittsaufgabe Fernerkundung

Beschreibung

Ausgangssituation
Die Struktur und das Arteninventar der Vorlandvegetation im Elbe- und Weserästuar unterliegen fortwährender Veränderung. Grund hierfür ist die natürliche oder anthropogen induzierte hydrmorphologische Dynamik. Es wird davon ausgegangen, dass durch die zunehmende Häufigkeit von extremen hydrologischen Ereignissen eine verstärkte Dynamik in der Ufer- und Vorlandvegetation an Wasserstraßen in Ästuaren induziert wird. Somit sind insbesondere in den für den Vorlandschutz bedeutsamen Röhrichtbeständen quantitative und qualitative Veränderungen zu erwarten. Einerseits können Röhrichtgürtel als Uferschutz verloren gehen, andererseits kommt es an sog. Störstellen zu einer Besiedlung von Neophyten, die ein schwächer ausgebildetes Wurzelwerk besitzen. Das hat zur Folge, dass das Vorland mit seinen Bauwerken einer stärkeren Erosionsgefährdung unterliegt. Sicherungsmaßnahmen an Ufern und Deichern werden dann in höherem Maße notwendig sein. Anpassungsstrategien für Unterhaltungsmaßnahmen sind daher erforderlich.

Aufgabenstellung und Umsetzung
Ziel des Projektes ist es, die in der Ausgangsituation beschriebene Dynamik in hoher räumlicher Auflösung an den beiden tidebeeinflußten Wasserstraßen Elbe und Weser zu prüfen und zu quantifizieren. Dazu ist es notwendig, die qualitativen und quantitaven Veränderungen in einem Langzeitmonitoring zu erfassen. Durch die multitemporale Analyse von Fernerkundungsdaten können somit Ziele für die Ufer- und Vorlandunterhaltung bestätigt, angepaßt oder neu gesteckt werden.
Ziel dieses Teilprojektes ist die Konzeption eines robusten satellitenbildgestützten Monitoringkonzepts für die Langzeitbeobachtung der Vorlandvegetation in den Ästuaren. Dabei sollen die Potentiale des temporal und geometrisch hochauflösenden RapidEye-Sensors beurteilt werden. Es werden die Ergebnisse mit den bereits durchgeführten Analysen mit höchstauflösenden digitalen Luftbildern und den noch durchzuführenden Hyperspektralanalysen (Prof. Schmidtlein Uni Bonn) verglichen und hinsichtlich ihrer Eignung für ein Langzeitmonitoring beurteilt. Die Sensitivität und Übertragbarkeit des Verfahrens werden ebenfalls geprüft.
Als Methode wird eine Kombination aus spektraler und objektbasierter Klassifikation zur Anwendung kommen. Aus den verschiedenen Spektralkanälen werden Indices errechnet, um die Trennung unterschiedlicher Vegetation zu optimieren. Neben dem bekannten NDVI werden vor allem mit dem RedEdge Kanal des RapidEye Sensors verschiedene neue Ansätze getestet.
Das Ergebnis ist eine Potentialanalyse von hochauflösenden Satellitendaten für ein Langzeitmonitoring der Vorlandvegetation. Das erarbeitete Konzept soll eine Entscheidungsunterstützung für die Langzeitbeobachtung der Veränderungen in Ästuaren liefern.

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