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Satellitendaten zeigen, was in Deutschland angebaut wird

Informationen darüber, was auf welchen Agrarflächen in welchem ​​Jahr angebaut wurde, sind in der Umwelt- und Agrarpolitik oft hilfreich, um wichtige Fragen zu beantworten. Aber diese Informationen waren in Deutschland noch nicht verfügbar. Es wurden nur allgemeine Landnutzungsstatistiken gemeldet, die ziemlich vorläufige Informationen lieferten und dies mit einer zeitlichen Verzögerung taten. Wöchentliche Satellitenbilder können in diesem Bereich jedoch genauere Informationen liefern und dienen gleichzeitig als Datenbank für eine detaillierte Landnutzungskarte. Forscher aus Das Thunen Institut, Das Humboldt-Universität Berlin und Leibniz Forschungszentrum Agrarlandschaft (ZALF) eV. In Deutschland stellten sie nun erstmals gemeinsam genau eine solche Karte her. Sie nutzten Fernerkundungsdaten, um Landnutzungskarten für die Jahre 2017, 2018 und 2019 zu erstellen.

Dazu wandten sie Methoden des maschinellen Lernens sowie von Landwirten verfügbare Informationen über die vergangene Landnutzung an. Daten aus den USA Landsat 8 مهمة Satellitenmission und Copernicus-Programm Europäische Weltraumorganisation (ESA) Es wurde auch verwendet. Außerdem Wetterdaten von Deutscher Wetterdienst Berücksichtigt neben dem deutschlandweiten Höhenmodell und dem digitalen Landschaftsmodell von Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG). Mit all diesen Daten und Bildern konnten die Wissenschaftler schließlich regionale Besonderheiten sowie saisonale und jährliche Schwankungen visualisieren.

Präzise Erfassung von Pflanzenarten und Landschaftselementen

Die Karten unterscheiden zwischen den vorherrschenden Kulturpflanzenarten und den wichtigsten Landnutzungen von Ackerland. Alle wichtigen Getreidearten, Hackfrüchte, Gemüse, Stauden und Hülsenfrüchte kommen vor. Aber die Informationen auf den Karten gehen noch einen Schritt weiter, indem sie relevante Landschaftselemente wie Holzkonstruktionen zeigen. Dank dieser neuen Karten gibt es erstmals ein umfassendes Bild der deutschen Agrarlandschaft im 10m x 10m Raster. Und dies ist nicht das Ende der Geschichte.

Deutschlands landwirtschaftliche Nutzungskarte 2019. © Humboldt-Universität zu Berlin.

„Obwohl die Karten bereits eine hohe Genauigkeit aufweisen, besteht noch Forschungsbedarf“, sagt Professor Patrick Hustert von der Humboldt-Universität zu Berlin. So lassen sich beispielsweise Nutzpflanzenarten wie Raps oder Zuckerrübe sehr gut unterscheiden, aber bei Arten, die sich in ihren Wachstumsstadien oder im Aussehen sehr ähnlich sind, wie Winterweizen, besteht noch großer Nachholbedarf und Triticale. Ebenso können Arten wie Futtermais und Mais, die sich nur in der Art ihrer Verwendung unterscheiden, noch nicht hinreichend genau zugeordnet werden.

Mehr Forschung ist erforderlich

Auch an Stellen, die häufig überlaufen, besteht laut den Forschern weiterer Forschungsbedarf. Doch trotz dieser Mängel seien die Karten “ein Meilenstein in der Entwicklung bezirksweiter Informationen zur landwirtschaftlichen Nutzung”, versichern die Wissenschaftler des Thunen-Instituts. Sie planen, die Karten in Zukunft kontinuierlich zu verbessern.

„Dass diese Karten kein Selbstzweck sind, zeigen die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten anderer laufender Projekte“, sagt Dr. Stefan Erasme, Leiter des Referats Fernerkundung bei Thünen. Neben der Vervollständigung und Überarbeitung der Agrarstatistik können sie eine Grundlage für Monitoring-Aktivitäten auf nationaler Ebene sein. Als Beispiel nennen die Forscher die Biodiversitätsbewertung, die Maßnahmen der Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP) der Europäischen Union und Landnutzungsänderungen als Faktor bei der Berichterstattung über Treibhausgase. „Karten sind auch wesentliche Eingabeparameter für die Simulation von Nutzpflanzen und Ökosystemleistungen“, sagt Professor Claes Nindell vom ZALF.

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