Teilprojekt 200

TP 200 - Analyse und Monitoring der Landnutzung

Einführung - Ziele - Methoden - Related Publications

Einführung

Die Forschung der vergangenen Jahre hat dazu geführt, dass Anwendungen aus den Bereichen Fernerkundung und Raumfahrt zunehmend zur Lösung dringender ökologischer und landwirtschaftlicher Fragestellungen beitragen. Wichtige Arbeit im Rahmen der Landbedeckungs- und Landnutzungskartierung und -überwachung wurden in den vergangenen Jahren durchgeführt, z. B. im Rahmen der GMES-Initiative der Europäischen Union (www.gmes.info) oder der internationalen GEOSS-Initiative (http://earthobservations.org/geoss.shtml). Langzeitdatenarchive und Change-Detection- Methoden (Mas 1999, Hofmann et al. 2008) sind für die Nutzung in umfassenden Studien und Anwendungen verfügbar. GMES-bezogene nationale Forschungs- und Entwicklungsprojekte wie DeCOVER (www.decover.info, Müterthies et al. 2009, Müterthies & Buck 2008) zielen u.a. darauf ab, zur GMES-Initiative beizutragen und die Bedürfnisse nationaler Geodatennutzer aufzugreifen. In allen genannten Initiativen und Projekten sind Kerntechnologien zur automatisierten Bildauswertung und Änderungserkennung in der Entwicklung und können somit zu den Zielen des SASCHA-Teilprojektes "Analyse und Monitoring der Landnutzung“ beitragen.

Ziele

Das  SASCHA-Teilprojekt  "Analyse und Monitoring der Landnutzung“ entwickelt, evaluiert und implementiert einen Softwareprototyp für die Extraktion von Landnutzungs-/Landbedeckungsinformationen aus Fernerkundungsdaten. Die Systementwicklung wird sich stark an den Anforderungen potentieller Nutzer in den jeweiligen Abteilungen für Umweltschutz und Landwirtschaft des Oblast Tyumen orientieren. Wie bereits durch europäische Richtlinien wie z.B. INSPIRE (Infrastructure for Spatial Information in Europe), die Wasser-Rahmenrichtlinie und NATURA 2000 identifiziert wurde, sind Landnutzungs- und Landbedeckungsdaten eine unabdingbare Voraussetzung für die Unterstützung von Akteuren in der Umweltpolitik. Die effiziente Erfassung von verlässlichen und aktuellen  Landnutzungs- und Landbedeckungsdaten für das gesamte Gebiet Tyumens mit einer Fläche von 1.435.200 km² ist somit ein zentraler Baustein bei der Entwicklung eines nachhaltigen Landmanagementsystem für die Region. Methoden zur Landnutzungsklassifizierung (z.B. Largouet & Cordier 2000) müssen an regionale Bedürfnisse angepasst und optimiert werden. Aufgrund des hohen Anteils an Landnutzungsänderungen in der Postsowjet-Ära, wie bereits in anderen Teilen Russlands von Hölzel et al. (2002) beobachtet, ist die Nachhaltigkeit der Landnutzung stark von der Verfügbarkeit eines effizienten Monitoringsystems abhängig, das eine regelmäßige Aktualisierung der Daten ermöglicht.

Methoden

Die zentrale Aufgabe im SASCHA-Teilprojekt “Analyse und Monitoring der Landnutzung“ ist die Entwicklung von Change-Detection-Methoden und die Implementierung entsprechender Bildanalyse-Algorithmen, vor allem für landwirtschaftliche Landnutzungsänderungen (z. B. die Ausweitung und Intensivierung von Ackerflächen). Das System passt vorhandene Methoden aus der GMES-Initiative (Global Monitoring for Environment and Security Initiative) für regionale Landnutzungs-/Landbedeckungsklassen an und hat die (halb-)automatische Detektion und Quantifizierung von zukünftigen Landnutzungs-/Landbedeckungsänderungen zum Ziel, die in einer nutzerfreundlichen Softwareumgebung implementiert werden.

Related publications

Hölzel N, Haub C, Ingelfinger MP, Otte A & Pilipenko VN (2002) The return of the steppe - Large-scale restoration of degraded land in southern Russia during the post-Soviet era. Journal for Nature Conservation 10: 75-86
Hofmann P; Lohmann P; Müller S (2008) Concepts of an object-based change detection process chain for GIS update: IntArchPhRS. Band XXXVII Teil B4. Peking, 2008: 305-312
Largouet C, Cordier MO (2000) Improving the Landcover Classification using Domain Knowledge, International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing 33, Part B4: 538-545
Mas J-F (1999) Monitoring land-cover changes: a comparison of change detection techniques. International Journal of Remote Sensing. 20: 139-152
Müterthies A, Büscher O, Buck O (2009) Ergebnisse des nationalen Forschungsprojekts DeCOVER: Entwicklung eines Verfahrens zur Aktualisierung von Landbedeckungsdaten für öffentliche Aufgaben. In: Graef F, Bilo M & Hölzel N (eds.): Einsatz von Fernerkundung im Rahmen des FFH-Monitorings in Deutschland. BfN-Skripten 249: 96-104
Müterthies A. & Buck O (2008): DeCOVER - Optimised geoinformation services for land cover / use data to support decision makers in Germany. In: Maktav D & Musaoglu N (eds.): Remote Sensing for a Changing Europe. 28th EARSEL Symposium, Istanbul 2008: 64

Kontakt

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Dr. Andreas Müterthies
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