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(00131) 14.05.2002 12:51

Umweltmonitoring mit Fernerkundungsdaten für jedermann


Bochum, 14.05.2002
Nr. 129

Umweltmonitoring mit Fernerkundungsdaten für jedermann
Bochumer Geografin entwickelt Handlungsempfehlungen
Nützliche Ergebnisse für Ministerien, Kommunen und Ingenieure

Weltraumsatelliten liefern täglich Millionen von Bildern und Daten von
unserem Planeten, die u. a. Auskunft geben über Vegetationsveränderungen
oder Umweltschäden. Die Bochumer Geografin Dr. Christiane Lechtenbörger
entwickelte in ihrer jetzt online veröffentlichten Dissertation ein
Verfahren, um die tägliche Datenflut der Fernerkundung sinnvoll zu
nutzen. Ihre Arbeit “Rechnergestützte Bilddatenanalyse im
Umweltmonitoring” (betreut von Prof. Dr. Jürgen Dodt, Geographisches
Institut) liefert zudem Handlungsempfehlungen für Ministerien, Kommunen
oder Ingenieurbüros für den Umgang mit handelsüblicher
Fernerkundungssoftware.

Umwelt, Agrar- und Forstwirtschaft

Dr. Lechtenbörger geht in ihrer Dissertation ganz grundsätzliche
Probleme der geografischen Bilddatenanalyse an: Wie kann ich ein
fernerkundlich gestütztes Umweltmonitoring (Veränderungsanalyse der
Umwelt) durchführen, obwohl ich auf Fernerkundungsdaten
unterschiedlicher Art zurückgreifen muss, z.B. weil keine
kontinuierlichen Daten der gleichen Quelle verfügbar sind? Kann ich
Fernerkundungsdaten von verschiedenen Satellitensensoren sowie
verschiedene Luftbilddaten (Colorluftbilder und
Color-Infrarot-Luftbilder) jeweils kombiniert auswerten? Kann diese
Auswertung mittels handelsüblicher Software erfolgen? Und: Kann ich
anhand meiner eigenen Studien Handlungsempfehlungen erstellen, mit denen
praktisch jeder solche Analysen durchführen kann? Die Geografin erzielte
bei allen Fragen positive Antworten. Somit hat ihre Untersuchung weit
reichende Folgen für alle Personen und Institutionen, die
Umweltmonitorings durchführen und zukunftsweisend arbeiten wollen.
Interessant sind die Ergebnisse vor allem für Umwelt- und
Landwirtschaftsministerien, für Kommunen, Ingenieurbüros und
möglicherweise auch für Versicherungsträger. Die Verfahren sind überall
dort einsetzbar, wo es um Vegetationserkundung geht, also z.B. bei
agrarwirtschaftlichen und forstwirtschaftlichen Fragen oder bei der
Kartierungen von Umweltschäden.

Wissensbasierter Klassifikator

Kernstücke der von Christiane Lechtenbörger entwickelten Verfahren sind
die Klassifikatordesigns für alle getesteten Fernerkundungsdaten.
Unabhängig von der Qualität der Daten kann man mit den Designs eindeutig
die erkundeten Klassen (z. B. die Klasse „Grünland“ und ihren
tatsächlichen Zustand) bestimmen und auch die Veränderungen zwischen den
Aufnahmezeitpunkten unterschiedlicher Fernerkundungsdaten erkennen. Die
Ergebnisse ermöglichen zudem raumbezogene Quantifizierungen, d.h. man
kann die ermittelten Zahlen bestimmten Flächen (z. B. Parzellen)
zuordnen. Dieses Prinzip lässt sich außerdem – mit entsprechenden
Modifikationen – problemlos auf andere fernerkundliche Untersuchungen
übertragen.

Am Beispiel der Haard

Für ihre Untersuchung wählte Dr. Lechtenbörger als Beispiel “Die Haard
und Umgebung” am nördlichen Rand des Ruhrgebietes. Die Gegend ist stark
industriell belastet und dient heute zum Teil als Naherholungsgebiet mit
allen negativen Begleiterscheinungen (Abfall etc.). Damit sind viele
Umweltprobleme des Gebiets repräsentativ für andere Räume; die in der
Arbeit entwickelten Verfahren sind folglich vielseitig einsetzbar.

Fehlertest

Die vermeintlich geringe Bodenauflösung der Satellitenbilddaten war für
viele Fragen irrelevant und konnte zudem durch spezielle
Vorprozessierungen der Daten aufgefangen werden; im Mittelpunkt standen
die spektralen Informationen der Daten. Die digitalen Luftbilddaten
wurden zunächst gescannt. Anschließend mosaikierte und analysierte Dr.
Lechtenbörger die Luftbilder mit der Fernerkundungssoftware ERDAS
Imagine. Die hierbei entwickelten Klassifikatordesigns und
Veränderungsanalysen wurden schließlich auf mögliche Fehler getestet, um
dem potentiellen Nutzer eine Einschätzung der benutzten Verfahren zu
erleichtern. Schließlich wurden die Kosten, die im Rahmen eines
fernerkundlich gestützten Monitorings entstehen können, exemplarisch
berechnet (EDV-Ausstattung, Hard- und Software, Daten, Arbeitszeiten),
um dem Praktiker auch hier eine Hilfestellung anbieten zu können.

Titelaufnahme

Dr. Christiane Lechtenbörger: „Rechnergestützte Bilddatenanalyse im
Umweltmonitoring. Zum Einsatz wissensbasierter Klassifikationen und
Veränderungsanalysen mit handelsüblicher Fernerkundungssoftware“. Die
Arbeit ist als elektronische Dissertation veröffentlicht unter
http://www.ub.ruhr-uni-bochum.de/DigiBib/DissListen/Geow.html.

Weitere Informationen

Dr. Christiane Lechtenbörger, Rutgerweg 14, 44894 Bochum, Tel.
0234/230000, E-Mail: c-lechtenboerger@web.de


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Mit freundlichen Gruessen

Dr. Josef Koenig
RUB - Ruhr-Universitaet Bochum
- Pressestelle -
44780 Bochum
Tel: + 49 234 32-22830, -23930
Fax: + 49 234 32-14136
Josef.Koenig@ruhr-uni-bochum.de

Schauen Sie doch bei uns mal rein:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/pressestelle

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