Fernerkundungsinformationen zur Beobachtung landwirtschaftlich genutzter Böden in Deutschland

Neue Satellitentechnologien und Auswerteverfahren können Informationen zur Nutzungsart und -intensität, zum Zustand und zu Eigenschaften von Böden flächendeckend und räumlich hochaufgelöst bundesweit und bundeseinheitlich bereitstellen. Mit dem Copernicus Programm der EU stehen diese Daten erstmals kostenfrei zur Verfügung.

Kostenfreie Satellitendaten


Bis zum Jahr 2020 wird die EU zehn Satelliten für Erd- und Umweltbeobachtungen, die sogenannten "Sentinels", in Betrieb nehmen. Innerhalb dieser Satellitenflotte sind für die Landwirtschaft insbesondere die vier Satelliten Sentinel-1A und -1B (Radar) und Sentinel-2A und -2B (Optik) sehr interessant. Jeweils zwei baugleiche Satellitenpaare sind so in den Orbit gebracht worden, dass dieselbe Region in Deutschland mit einer Wiederholrate von eins bis drei Tagen von den Satelliten mit einer räumlichen Auflösung von 10 m überflogen wird. Damit wird die kontinuierliche Beobachtung von landwirtschaftlich genutzten Flächen mit den jeweils angebauten Kulturen möglich.

Überflugkalender der Satelliten Sentinel-1 und Sentinel-2 über Deutschland. Überflugkalender der Satelliten Sentinel-1
Überflugkalender des Satelliten Sentinel-1 über Deutschland. Dieser Radar-Satellit kann auch Daten liefern, wenn er über die unbeleuchtete Seite der Erde fliegt © FLF/H. Lilienthal.
Überflugkalender Überflugkalender der Satelliten Sentinel-2
Überflugkalender des Satelliten Sentinel-2 über Deutschland © FLF/H. Lilienthal.

Der Zugang zu den Daten ist kostenfrei, allerdings handelt es sich dabei um Rohdaten, die so direkt nicht vom landwirtschaftlichen Praktiker oder in Behörden verwendet werden können. Nach gezielter Auswertung und Interpretation sind die Daten jedoch von erheblichem Mehrwert für eine Vielzahl von Anwendungen in Forschung und Praxis. Das Julius Kühn-Institut hat deshalb das Forschungszentrum für landwirtschaftliche Fernerkundung (FLF) in Braunschweig gegründet, um ausgewertete Daten verfügbar zu machen.

Kontinuierliches Monitoring

Radarwellen können Wolken durchdringen und sind daher besonders interessant, um die Erdoberfläche kontinuierlich zu beobachten. Verändert sich die Bodenoberfläche zum Bespiel durch Bodenbearbeitung oder die Ernte ergibt sich eine starke Veränderung im Signal, die dann räumlich und zeitlich genau zugeordnet werden kann. So ist es mit den Sentinel-1 Daten möglich, die Erntetermine sehr genau aus den Satellitendaten zu ermitteln.

Satellitenbild vom Landkreis Vechta Erste Versuche zur Bestimmung der Erntetermine 2016
Erste Versuche zur Bestimmung der Erntetermine 2016 mit Sentinel-1 Daten im Landkreis Vechta © FLF/H. Lilienthal.

Erkennung von Bodenstrukturen


Je nach Jahreszeit, Phänologie und Witterung zeichnen sich Bodenstrukturen ab, die oft für Ertragsunterschiede verantwortlich sind. Unter guten Wachstumsbedingungen verschwinden diese Strukturen schnell wieder und die Bestände erscheinen homogen.

Satellitenbild Unterschiedliche Bodenzonen
Unterschiedliche Bodenzonen zeichnen sich durch die Vegetation ab. Sentinel-2 Aufnahme vom 28. März 2017 in Schleswig Holstein © FLF/H. Lilienthal.
Satellitenbild Unterschiedliche Bodenzonen
Aufnahme von Sentinel-2 vom 27. Mai 2017 in Schleswig Holstein © FLF/H. Lilienthal.

Durch die häufigen Überflüge mit den Satelliten wird es nun möglich, diese Bodenstrukturen zum richtigen Zeitpunkt zu erfassen und als Ergänzung für Bodenkartierungen heranzuziehen.

Portraitfoto
Dr. Holger Lilienthal © privat

Eine klassische Anwendung für die Fernerkundung kann zukünftig unter anderem die Dokumentation von Landnutzungsveränderungen und der Verlust von Ackerböden durch Straßen und Bebauung sein.

Ein Beitrag von Dr. Holger Lilienthal, Forschungszentrum für landwirtschaftliche Fernerkundung (FLF) am Julius Kühn-Institut, Braunschweig.

Erschienen am im Format Artikel

Schlagworte

Das könnte Sie auch interessieren

Flä­chen für die Roh­stof­fe der Zu­kunft (Thema:Nachwachsende Rohstoffe)

Lange bevor die Menschheit die Möglichkeiten fossiler Rohstoffe entdeckte, dienten nachwachsende Rohstoffe zum Heizen, als Baumaterial oder zum Herstellen und Färben von Textilien. Erst im Zuge der Industrialisierung und mit dem Aufkommen der chemischen Industrie wurden sie weitgehend durch Öl, Kohle und Erdgas verdrängt. Doch die nachwachsenden Rohstoffe erleben ein Comeback.

Mehr

Land­wirt­schaft­li­che Flä­chen­ver­lus­te (Thema:Boden)

Ohne Landwirtschaft kann die Ernährung der Weltbevölkerung nicht sichergestellt werden. Damit die Landwirtschaft diesen Auftrag erfüllen kann, ist sie auf eine ausreichende und verfügbare Ressource "Boden" angewiesen. Das Reduzieren von Flächenverlusten ist daher nicht nur aktiver Natur- und Umweltschutz. Es ist vielmehr Grundvoraussetzung für einen lebenswichtigen Teil der Wirtschaft.

Mehr

Bo­den des Jah­res 2020 - Der Watt­bo­den (Thema:Boden)

Das Kuratorium "Boden des Jahres" stellt jedes Jahr am Weltbodentag, dem 5. Dezember, den neu gekürten Boden des Folgejahres vor. Für 2020 fiel die Wahl auf den Wattboden. Das Kuratorium ist ein Gremium der bodenkundlichen Fachverbände: Bodenkundliche Gesellschaft, Bundesverband Boden und Ingenieurtechnischer Verband für Altlastenmanagement und Flächenrecycling. Die Aktion wird vom Umweltbundesamt unterstützt.

Mehr

Hinweis zur Verwendung von Cookies

Diese Seite verwendet Cookies, damit Sie Funktionalitäten in vollem Umfang nutzen können, wie z.B. die Bestellung von Publikationen im Warenkorb. Nähere Informationen dazu finden Sie in unseren Datenschutzhinweisen.