TP: PG 1c Kurztitel: Fernerkundung
Thema: Flächendeckende Differenzierung und Charakterisierung der Standortverhältnisse mittels Fernerkundung und Reliefanalyse
Antragsteller: Prof. Dr. R. Lasser
Institution: Institut für Biomathematik und Biometrie, GSF
Teilprojektleiter: Dr. M. Sommer & Prof. Dr. R. Lasser
Bearbeiter: Dr. M. Sommer
Zusammenfassung:

Für die Teilschlagbewirtschaftung als Instrument einer produktiven, aber dennoch umweltschonenden Landwirtschaft werden die lokalen Standorteigenschaften auf einem Schlag be­nötigt (mapping-Ansatz). Dies erfordert eine Analyse der Bodenvariabilität auf der Feldskala, welche im Untersuchungsgebiet im wesentlichen durch die Faktoren Mensch, Relief und Ge­stein verursacht wird. Zu diesem Zweck setzt das FAM-Teilprojekt PG1c die Fernerkundung (multi- und hyperspektrale Flugzeug-Scannerdaten), Geophysik (elektromagnetische Induk­tion, in Zusammenarbeit mit LT1 und WS2) und Reliefanalyse ein (SARA und DHM 5). Prinzipielle Arbeitshypothese in der Fernerkundung ist, dass Vegetationsheterogenitäten letzt­lich die Geometrie der Bodenheterogenitäten widerspiegeln.

Aus Fernerkundungsdaten konnten bislang Vegetationsparameter (LAI) semi-physikalisch modelliert und daraus wie­derum die oberirdischen Biomassen flächendeckend abgeleitet werden. Dabei zeigten sich deutliche Zusammenhänge zu Standortsfaktoren wie z.B. der O2- und Wasserversorgung (Jah­resniederschläge, nFK der Böden). Hinsichtlich der Nährstoffversorgung machte sich nur der Unterschied zwischen ökologisch und integrierter Bewirtschaftung bemerkbar. Multitempo­rale Fernerkundungsansätze erlauben mittlerweile auch die räumliche Prognose von Stauwas­serböden. Die Heterogenitäten in den Fernerkundungsaufnahmen werden mittels Bildverar­beitungsverfahren (nicht-lineare Filter, Wavelet-Methoden), die geophysikalischen Punktin­formationen mit verschiedenen räumlichen Interpolationsverfahren weiterverarbeitet, z.B. radialen Basisfunktionen. Ein GIS-basiertes, auf bodenkundlichem Expertenwissen beruhen­des, hierarchisches Regelwerk verknüpft schließlich die Muster der verschiedenen Informationsebenen; zukünftig auch mit Hilfe statistischer Verfahren (regression trees). Eine Validie­rung der daraus resultierenden, hochauflösenden Boden-Konzeptkarten soll durch Bohrungen im Versuchsgut und im weiteren Einzugsgebiet des Schnatterbaches erfolgen. Ergeb­nis ist die Definition und räumliche Abbildung von Standortstypen, die dann durch die Teil­schlagtechnik (FAM-Teilprojekte LT2 und ZA2) umweltschonend bewirtschaftet werden können.

Aktuelle Veröffentlichungen:

Kurz F., Ehrich S., Hinz S., 2000. Möglichkeiten und Grenzen der Bildverarbeitung bei der Charakterisierung von Vegetationsheterogenitäten mit Fernerkundungsmethoden. Berichte der Gesellschaft für Informatik in der Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft 13: 111-114.

Wehrhan M., Sommer M.,  Zipprich M., Weller U., zu Castell W., Ehrich S., 2001. Räumliche Variabilität fernerkundlich bestimmter Vegetationsparameter als Indikator für Standorteigenschaften. Mitt.Dtsch. Bodenkundl.Gesell. 96.

Zipprich M., zu Castell W., Sommer M., Weller U., Tandler B., Wehrhan M., Ehrich S., 2001. EM38 – Ein Tool zur Erkennung von Bodenmustern? Mitt.Dtsch.Bodenkundl.Gesell. 96.

Sommer M., Wehrhan M., Zipprich M., Weller U., zu Castell W., Ehrich S., 2001. Fernerkundung, Reliefanalyse und EM38 – Instrumente zur Analyse und Abbildung mesoskaliger Bodenheterogenität. Mitt. Dtsch.Bodenkundl.Gesell. 96.

Sommer M., Wehrhan M., Zipprich M., Weller U., zu Castell W., Ehrich S., 2002. Hierarchical data fusion for mapping soil units at field scale. Eingereicht bei Geoderma (für Pedometrics-Sonderband).