Bachelor

Fakultät 08
Unterscheidung von intensiver und extensiver Grünlandnutzung anhand Sentinel-1-Zeitreihen
Kategorie:
Abschlussarbeit
Status:
abgeschlossen
BetreuerIn:
Extern/e AutorIn:

Andreas Gruber


Jahr:
2019
Abb.1: Grünland, Abb.2: Schnittereignis
Abb.1: Grünland, Abb.2: Schnittereignis


Kann mithilfe von Fernerkundungsdaten herausgefunden werden, ob eine landwirtschaftlich genutzte Grünlandfläche (siehe Abb. 1) intensiver oder extensiver Nutzung unterliegt?

So lautet die Fragestellung dieser Bachelorarbeit. Anhand Radarzeitreihen wird das Rückstreuverhalten der ausgesendeten Mikrowellen untersucht. Die berechneten Intensitätsmaße werden über eine Vegetationsperiode in einem Temporalprofil visualisiert. Über Besonderheiten im Temporalprofil sollen Schnittereignisse (siehe Abb. 2) detektiert und die Schnitthäufigkeit abgeleitet werden können und daraufhin eine Feststellung erfolgen, ob die landwirtschaftlich genutzte Grünlandfläche intensiver oder extensiver Nutzung unterliegt. Wenn keine zielführenden Ergebnisse aus dieser Untersuchung resultieren, wird das Rückstreuverhalten in Abhängigkeit von Niederschlagsereignissen analysiert. Auf Grundlage der Berechnung verschiedener statistischer Maße soll eine Beurteilung erfolgen, ob eine Grünlandfläche extensiver oder intensiver Nutzung unterliegt. Datengrundlage bilden Radarzeitreihen der Sentinel?1?Mission aus dem

Erdbeobachtungsprogramm Copernicus der European Space Agency (ESA). Die Daten werden vom Deutschen Zentrum für Luft? und Raumfahrt (DLR) zur Verfügung gestellt. Für die Arbeit liegen zehn Testgebiete in und um der Gemeinde Maisach

(Landkreis Fürstenfeldbruck; Freistaat Bayern) vor. Für die Testgebiete sind alle Schnitttermine aus dem Jahre 2018 protokolliert.


Abb.3: Temporalprofil
Abb.3: Temporalprofil


Abb.4: Korrelationsmatrix
Abb.4: Korrelationsmatrix

Hinsichtlich der Betrachtung der Ergebnisse fällt auf, dass über die Untersuchung des Rückstreuverhaltens in Form der Detektion von Schnittereignissen in Temporalprofilen (siehe Abb. 3) keine zuverlässige Bestimmung von Schnittterminen möglich ist. Es werden teilweise signifikante Ausschläge in den Temporalprofilen festgestellt, jedoch nicht an den Zeitpunkten der protokollierten Schnitttermine. Somit ist eine Bestimmung der Schnitthäufigkeit und folglich eine Unterscheidung von intensiv und extensiv genutzten Grünland nicht möglich. Deshalb wird im Nachfolgenden das Rückstreuverhalten in Abhängigkeit von Niederschlagsereignissen untersucht. Aus Intensitätsmaßen und Niederschlagsdaten werden statistische Maße (siehe Abb. 4) berechnet. Diese statistischen Maße unterscheiden sich auf Testflächen, welche intensiver Nutzung unterliegen, von anderen Testflächen, welche extensiver Nutzung unterliegen. Über diesen Ansatz ist es möglich, eine Unterscheidung der Nutzungsart von landwirtschaftlichem Grünland, für die in dieser Arbeit vorliegenden Testgebiete, vorzunehmen.

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