Beschreibung
Biodiversität & Landwirtschaft - Entwicklung einer interaktiven Anwendung: Satellitenbildgestützte Lebensraumanalyse für Indikatorvogelarten in der Agrarlandschaft durch Nutzung von Sentinel- und anderen Fernerkundungsdaten – ein Werkzeug zur Erfüllung der EU Biodiversitätsziele 2020.
Mit über 47% bzw. 210 Millionen Hektar Acker- und Grünlandflächen wird knapp die Hälfte der Fläche Europas landwirtschaftlich genutzt. Die Intensivierung und Industrialisierung der Landwirtschaft führte zu einem drastischen Arten- und Biodiversitätsverlust. Der Agrarvogelindikator (Bird Census Council 2012) zeigt einen Rückgang der Gesamtbestände von Agrarvögeln um 52 % seit 1980.
Wir wollen eine interaktive Plattform zur Agarbiodiversität schaffen, um allen Beteiligten Hilfestellung für Maßnahmen zum Erhalt bzw. zur Verbesserung der Habitatstruktur zu geben. Durch die Erstellung eines Geoportals mit interaktiven Karten wird eine Kommunikation zwischen verschiedenen Nutzern und Akteuren wie Behörden, Landwirten oder NGOs möglich sein.
Ein standardisiertes automatisiertes Verfahren wurde entwickelt, mit dem regelmäßig Ackerbaugebiete mit Hilfe von Fernerkundungsdaten großflächig und kostengünstig auf ihre günstige/ungünstige Habitatstruktur für ausgewählte Arten, wie hier für Braunkehlchen (Saxicola rubetra), Feldlerche (Alauda arvensis), Grauammer (Emberiza calandra), analysiert werden können.
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Die Fernerkundung ist ein viel versprechender Ansatz für die Entwicklung einer qualitativ hochwertigen, aber kostengünstigen und flächendeckenden Methode für Landschaftsanalysen. Für die Betrachtung der Habitatansprüche wie die Größe und Art der Anbaukultur der Äcker und naturnaher Biotope und der allgemeinen Landnutzung werden multitemporale Satellitendaten klassifiziert und anschließend mit Vorkommensnachweisen der Vogelarten, die aus bereits terrestrisch erhobenen Daten ermittelt wurden (Pan-European Common Bird Monitoring, http://www.ebcc.info/pecbm.html, Datenbereitstellung durch DDA), zusammengeführt. In einem Habitatmodel (MaxEnt Model) wird dann die Vorkommenswahrscheinlichkeit anhand der Umwelteigenschaften bestimmt, durch die Rückschlüsse auf die Eignung der Landschaft als Lebensraum für eine Art gezogen werden können.
Die Systemarchitektur basiert auf einer Drei-Schichten-Architektur. Die Server Schicht beinhaltet zwei Komponenten, eine Analyseanwendung (SSAA) und eine logische Komponente. Aufbauend auf Fernerkundungs- und Bildverarbeitungsalgorithmen berechnet die SSAA Geodaten, die durch den deutschen Virtuellen Hub (VH) bereit gestellt werden, Felddaten von Vogelarten, sowie Habitateignungsmerkmale und Habitateignungskarten, welche in der Datenschicht gespeichert werden. Die logische Komponente steuert die Kommunikation zwischen Client- und Datenschicht. Außerdem umfasst sie eine Instanz des GeoServers, welcher die Daten der Datenschicht per VMS und WFS für die Clientschicht bereitstellt.
Der deutsche VH wird für den Zugriff auf Open Data, welche in der Clientschicht visualisiert werden und zum Berechnen der Indikatoren in der SSAA auf der Serverschicht, verwendet.
Die Habitateignungskarten werden dem Nutzer über ein browserbasiertes Geoportal bereitgestellt. Das Geoportal ermöglicht es dem Nutzer, Informationen zeitlich, räumlich und inhaltlich zu filtern, zu suchen und abzufragen. Zudem können hier die Ergebnisdaten exportiert werden und nutzerseitig weiterverarbeitet werden.
Die App ist verfügbar unter: http://185.27.157.19:7082 nachdem ein Benutzerkonto angelegt wurde.
Users
Behörden, NGOs, Landwirte, breite Öffentlichkeit
Domain
Biodiversität, Landwirtschaft, Umwelt
Partner
Luftbild Umwelt Planung GmbH (LUP), Germany
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Helga Kuechly (helga.kuechly@lup-umwelt.de)
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Stefan Braumann (stefan.braumann@lup-umwelt.de)
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Frick Annett (annett.frick@lup-umwelt.de)
