GIS-Anwendungen in der Vegetationsanalysehculmse/gis2009/0v1_gis_einfuehrung_ba_10.pdf ·...
Transcript of GIS-Anwendungen in der Vegetationsanalysehculmse/gis2009/0v1_gis_einfuehrung_ba_10.pdf ·...
GIS-Anwendungen in der Vegetationsanalyse
Methoden der Biodiversitätsforschungfür Bachelor-Studierende
V 01 - Winter 10/11
Dr. Heike CulmseeVegetationsanalyse & Phytodiversität
Inhalt
1. Allgemeines zu Geographischen Informationssystemen
2. Unterstützung der „4M“ umweltrelevanter Prozesse durch GIS
3. Beispiel: Mittel- bis langfristige Vegetationsveränderungen in Israel
Definition GIS
Ein geographisches Informationssystem (GIS) ist ein System aus Hardware, Software und Anwendungen, mit dem raumbezogene Daten erfasst, verwaltet, analysiert und präsentiert werden können. Durch den Raumbezug der Daten unterscheidet sich ein GIS in seinen Bearbeitungsmethoden wesentlich von anderen Informationssystemen. Liebig & Mummenthey 2002
Beispiel: Mittel- bis langfristige Vegetationsveränderungen in Israel
Carmel, Y. & Kadmon, R. (1998): Computerized classification of Mediterranean vegetationusing panchromatic aerial photographs. – Journal of Vegetation Science 9: 445-454.
ca. 50 mPanchromatisches Luftbild
Mt. Meron, Galiläa; Vegetationstyp: Kermeseichen-Wälder und -Gebüsche
Ziel 1: Erstellung von akkuraten Vegetationskarten, die eine Aussage über den Anteil von Bäumen, Gebüschen und krautiger bis nicht vorhandener Vegetation erlauben.
Vegetationsklassifikation: Kl. 1: Bäume (Höhe > 2.5 m)Kl. 2: Sträucher (Höhe > 2.5 m)Kl. 3: Krautige Vegetation und nicht von Vegetation bedeckter Boden
Ziel 2: Monitoring von Vegetationsveränderungenvon 1964 bis 1992.
Measurement, Mapping und Modellentwicklung1. In Testgebieten wurden bei Feldbegehungen einzelne Vegetationselemente
auf dem Luftbild markiert, vermessen und einer der Vegetationsklassen zugeordnet.
2. Abgleich der Ergebnisse aus den Feldbegehungen mit den Grau-Stufen auf dem Luftbild und Bearbeitung der Luftbild-Graustufenskala.
3. Entwicklung eines neighbourclassification algorithm, der auf der Farbdifferenz benachbarter Pixelpunkte basiert.
4. Überprüfung der Genauigkeit der Rechenergebnisse anhand von erneuten Bodenbegehungen.
5. Erneutes Abgleichen der Rechenmodelle mit den Geländedaten.
Grundlagendaten = Luftbild
Vegetationskarte auf Basis von
Felderhebungen (measurement &
mapping)
Luftbildinterpretation auf Basis der
ermittelten Schwellenwerte
Ergebnis der Nachbarschafts-
analyse
Monitoring
Großflächige digitale Luftbildinterpretation nach der Nachbarschafts-Methode für die Jahre 1964 und 1992 im Vergleich
Weitere Anwendungen in der Vegetationsanalyse
Zum Beispiel: • Analyse des Beziehungsgefüges der
Vegetationsebene mit anderen für die Standortskunde relevanten Ebenen (z.B. Reliefsituation, Geologie, Hydrologie)
• Flächenstatistik bei der Vegetations-und Biotoptypenkartierung
• Berechnung von Landschafts-Metrices (z.B. Biodiversitäts-Indices, Nachbarschaftsanalysen, Konnektivitätsstudien)
• Kopplung mit Datenbanken z.B. bei der Global Change Forschung
Sic! Die Analyse kann immer nur die Genauigkeit der Grundlagendaten (measurement & mapping) widerspiegeln!