Einzelprojekt
MonA - Monitoring von naturschutzrelevanten Arten und Renaturierungsmaßnahmen per Fernerkundung
Geldgeber: Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie
Laufzeit: 2021-2024
URL: https://www.uni-giessen.de/de/fbz/fb09/institute/ilr/loek/forschung/aktuelle_projekte/mona/mona
Ausführliche Beschreibung:
Der Erhalt der Artenvielfalt ist eine wichtige Grundlage für funktionierende Ökosysteme und folglich ist der Rückgang der Biodiversität eine der dringlichsten ökologischen Herausforderungen unserer Zeit. Demensprechend ist das Naturschutz-Monitoring ein fester Bestandteil der hessischen Biodiversitätsstrategie. Der Fokus liegt dabei auf Arten und Lebensräumen, die auf Bundes- und Länderebene oder durch die NATURA-Richtlinie geschützt sind, und für die Hessen eine besondere Verantwortung besitzt. So soll u.a. die Artenvielfalt des Auengrünlandes zur Sicherung der Funktionalität der Auen erhalten bleiben und ggf. wiederhergestellt werden. Andrerseits sollen Gefährdungen der Artenvielfalt wie z.B. invasive Pflanzenarten frühzeitig erkannt und an weiterer Ausbreitung gehindert werden. Dazu braucht es aktuelle Daten zum Zustand von Vegetationsbeständen.
Traditionell wird das Monitoring naturschutzrelevanter Arten mit aufwändigen und kostenintensiven Feldmethoden durchgeführt. Hier bieten neue Methoden der Fernerkundung wie der Einsatz von Uncrewed Aerial Systems (UAS), umgangssprachlich auch „Drohnen“ genannt, noch ausgeschöpftes Potential, um zeitnah und in hoher räumlicher Auflösung mit Pixelgrößen im Zentimeterbereich Informationen zum Zustand von Ökosystemen zu liefern. So können z.B. phänologische Aspekte über den gesamten Jahresverlauf erfasst werden, um auf die Artenvielfalt zu schließen, oder bestimmte Arten zu kartieren.
Ziel des Projektes ist es fernerkundungsbasierte Monitoringverfahren zu erproben, die sowohl das Monitoring von Zielarten des Naturschutzes (seltene Arten der Stromtalwiesen) als auch von gebietsfremden invasiven Pflanzenarten (für Hessen relevante Arten der Unionsliste) ermöglichen und zukünftig effizienter gestalten können. Somit sollen neue Methoden basierend auf Maschinellen Lernen und der Künstlicher Intelligenz zum Monitoring des Renaturierungserfolgs von geschützten Grünland-Biotoptypen wie Stromtalwiesen und zur Verbreitung des invasive Götterbaums Ailanthus altissima, einem möglichen Klimawandelgewinner, entwickelt werden. Bezüglich der Detektion gebietsfremder invasiver Pflanzenarten sollen dadurch für das Land Hessen erste Grundlagen für ein Werkzeug entwickelt werden, um Ausbreitungstendenzen frühzeitig zu erkennen.
Der Erhalt der Artenvielfalt ist eine wichtige Grundlage für funktionierende Ökosysteme und folglich ist der Rückgang der Biodiversität eine der dringlichsten ökologischen Herausforderungen unserer Zeit. Demensprechend ist das Naturschutz-Monitoring ein fester Bestandteil der hessischen Biodiversitätsstrategie. Der Fokus liegt dabei auf Arten und Lebensräumen, die auf Bundes- und Länderebene oder durch die NATURA-Richtlinie geschützt sind, und für die Hessen eine besondere Verantwortung besitzt. So soll u.a. die Artenvielfalt des Auengrünlandes zur Sicherung der Funktionalität der Auen erhalten bleiben und ggf. wiederhergestellt werden. Andrerseits sollen Gefährdungen der Artenvielfalt wie z.B. invasive Pflanzenarten frühzeitig erkannt und an weiterer Ausbreitung gehindert werden. Dazu braucht es aktuelle Daten zum Zustand von Vegetationsbeständen.
Traditionell wird das Monitoring naturschutzrelevanter Arten mit aufwändigen und kostenintensiven Feldmethoden durchgeführt. Hier bieten neue Methoden der Fernerkundung wie der Einsatz von Uncrewed Aerial Systems (UAS), umgangssprachlich auch „Drohnen“ genannt, noch ausgeschöpftes Potential, um zeitnah und in hoher räumlicher Auflösung mit Pixelgrößen im Zentimeterbereich Informationen zum Zustand von Ökosystemen zu liefern. So können z.B. phänologische Aspekte über den gesamten Jahresverlauf erfasst werden, um auf die Artenvielfalt zu schließen, oder bestimmte Arten zu kartieren.
Ziel des Projektes ist es fernerkundungsbasierte Monitoringverfahren zu erproben, die sowohl das Monitoring von Zielarten des Naturschutzes (seltene Arten der Stromtalwiesen) als auch von gebietsfremden invasiven Pflanzenarten (für Hessen relevante Arten der Unionsliste) ermöglichen und zukünftig effizienter gestalten können. Somit sollen neue Methoden basierend auf Maschinellen Lernen und der Künstlicher Intelligenz zum Monitoring des Renaturierungserfolgs von geschützten Grünland-Biotoptypen wie Stromtalwiesen und zur Verbreitung des invasive Götterbaums Ailanthus altissima, einem möglichen Klimawandelgewinner, entwickelt werden. Bezüglich der Detektion gebietsfremder invasiver Pflanzenarten sollen dadurch für das Land Hessen erste Grundlagen für ein Werkzeug entwickelt werden, um Ausbreitungstendenzen frühzeitig zu erkennen.
