Räumliche Erfassung der Heideblüte

Kartierung einzelner Heidepflanzen über Unbemannte Luftfahrzeuge (UAV)

Während der maximalen Blühphase von Calluna vulgaris wurden von Höhen aus 30, 80, 100 Metern mehrere Aufnahmen der Heidebestände auf Test Field A aufgezeichnet. Man erhält einen faszinierenden Einblick in die Farbenvielfalt der Heideblüte und kann diese für ein komplettes Gebiet der Größe von 10 ha innerhalb 30 Minuten auf einem Bild speichern. Die Bilder konnten anschließend zeitnah genutzt werden um die abgebildeten Pflanzen im Gelände koordinatengenau wiederzufinden und vegetationsökologisch zu beschreiben. Neben der Blütenfarbe wurde dabei an ausgewählten Einzelpflanzen und entlang von Transekten die Höhe, der Totholzanteil sowie die Anzahl von Blüten, Knospen, Früchten und vegetativen Trieben bestimmt. Auch sämtliche anderen Vegetationsmerkmale im gesamten Gebiet wurden kartiert (Bodenfarbe, Grasanteil, Flechtenhöhe und -wuchsform, Moos Wuchsform etc.).

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Einen interessanten Einblick liefern allein die Echtfarbenbilder. Bereits bei einer Pixelgröße von 2 cm kann mit bloßem Auge die Farbe der Blüten, der Moose, des Totholzes und das Alter der Heide-Pflanzen (frisch-grün, alt-braun) erkannt werden. So wechseln sich volle Blütenstände in lila mit bereits verblühten Phasen in einem zarten rosa ab, durchdrungen von braunem Moosteppichen oder eingewachsenen Gräsern. Jede Pflanze ist individuell aus einem Mix von Farben abgrenzbar. Dazwischen liegen Bereiche aus Rohboden, Gräsern, Moosen und Flechten. Die Organisation dieser Vielfalt zu verstehen ist unsere Aufgabe. Die Wissenschaft wird nun die Daten aus den Geländeaufnahmen in Algorithmen übertragen, die den Lebensraumtyp der Trockenen Europäischen Heide auf Grundlage der unterschiedlichen Phänophasen besser charakterisieren können.

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Zum ersten Mal überhaupt wird es der Fernerkundung durch die Anwendung von Dronen ermöglicht, Pflanzen und andere Habitateigenschaften im sub-Zentimerbereich aus der Luft zu kartieren. Selbst kleine Äste und Zweige, sowie einzelne Blätter können auf diese Weise erfasst werden. Die Zusammensetzung und der Erhaltungszustand einzelner Habitate kann somit direkt über Arten und Zustandsindikatoren bewertet werden. Es ermöglicht tiefere Einblicke in die zugrundeliegende Ökologie von Prozessen, die einen Lebensraumtyp definieren und kontrollieren. Im Forschungsteil wird jetzt versucht, einzelne Habitatparameter zu quantifizieren und diese über ein komplettes Bild vorherzusagen. Davon sollte auch die automatisierte Pflegetechnik profitieren, da selbst kleine Metallteile, Steine und Bäume automatisch über die aufgezeichneten Bilder identifiziert werden können. Erfahren sie hier mehr über die digitale Bildanalyse.

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Bilder & Text by Dr. Carsten Neumann