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ePaper created 2015-04-16, 14:33:44 | version 1.37.0
Praxisbasierte Anwendungsbeispiele aus Rheinland-Pfalz Als gemeinnütziges Institut im Besitz des Landes Rheinland-Pfalz be- treibt das Institut für Agrarökologie (IfA) seit über 20 Jahren interdis- ziplinäre und anwendungsorientierte Forschung in Landwirtschaft und Umwelt und arbeitet mit öffentlichen und privaten Auftraggebern in zahlreichen Projekten zusammen. In der Abteilung Umweltsysteme werden mit Geoinformationssystemen neue Methoden der digitalen Landschaftserfassung und -analyse entwickelt und umgesetzt. Ein wich- tiger Forschungsschwerpunkt liegt in der Entwicklung hochauflösen- der dreidimensionaler Vegetationsdaten. Die nachfolgend beschriebe- nen praxisbasierten Anwendungsbeispiele sind in Kooperation und mit Förderung durch das Biosphärenreservat Pfälzerwald-Nordvogesen, die Landesforsten Rheinland-Pfalz, die Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft (FAWF), das Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Ernährung, Weinbau und Forsten (MULEWF RLP) und das Landesamt für Vermessung und Geobasisinformation (LVermGeo) entstanden. Fernerkundliche Methodik Die Erzeugung dreidimensionaler Vegetationsstrukturen basiert vorwie- gend auf den folgenden Datenmodellen: ·· Normalised Difference Vegetation Index (NDVI), abgeleitet aus digitalen Vier-Kanal-Orthofotos ·· Höhe über Grund, abgeleitet aus einem normalisierten digitalen Oberflächenmodell (nDOM) Digitale Vier-Kanal-Orthofotos liefern spektrale Informationen im blauen, grünen, roten und infraroten Bereich. Durch den IR-Kanal lässt sich Vegetation von Nichtvegetation unterscheiden. Multispektrale digitale Vier-Kanal-Orthofotos erlauben daher die Ableitung von Vegetations indizes (beispielsweise NDVI). Ein normalisiertes Oberflächenmodell (nDOM) wird durch Subtraktion eines Geländemodells (DGM) vom Oberflächenmodell (DOM) des gleichen Raums generiert. Das für die Arbeiten zugrunde liegende DGM wurde durch ein Airborne Laser- scanning (ALS) prozessiert und stand für ganz Rheinland-Pfalz mit einer Rasterauflösung von 0,5 Metern zur Verfügung. Das DOM wurde fotogrammetrisch erzeugt. Hierbei wurden Höhenwerte aus zwei leicht gegeneinander versetzten Luft- oder Satellitenbildern des gleichen Raumausschnitts abgeleitet. Die Grundlage bilden die Daten neues- ter Luftbildbefliegungen, die im zweijährigen Turnus für ganz Rhein- land-Pfalz Luftbilder liefern. Da die Geländehöhe nach der Normalisie- rung (Subtraktion) überall „0“ ist, beinhaltet der Datensatz ausschließlich die exakte Lage und Höhe dreidimensionaler Objekte (Vegetation und Gebäude) über Grund. Durch die zusätzliche NDVI-Information können so dreidimensionale Vegetations- von Nichtvegetationsstrukturen ge- trennt werden (» Abbildung 1). Abbildung 2: Baumhöhenklassen am Beispiel eines Geländeausschnitts der Kernzone „Quellgebiet der Wieslauter“ innerhalb des Biosphärenreservats Pfälzerwald; Datengrundlage: LVermGeo RLP Abbildung 3: Kronenüberschirmung pro Waldort in Prozent der Gesamtfläche des jeweiligen Waldorts, links Kernzone „Quellgebiet der Wieslauter“, rechts beispielhafter Ausschnitt; Datengrundlage: LVermGeo RLP und FAWF Hochauflösende dreidimensionale Vegetationsdaten Abbildung 1: Erzeugung eines normalisierten Oberflächen- bzw. Kronenmodells (nDOM bzw. nKM); Datengrundlage: LVermGeo RLP s c h w e r p u n k t30