UAV-basierte Datenakquistion und -auswertung im Kulturlandschaftsmanagement

Titel des Projekts

stadtPARTHEland - Kulturlandschaftsmanagement als Brücke zwischen Metropole und ländlichem Raum, Teilprojekt: UAV-basierte photogrammetrische Datenakquistion und -auswertung zum effizienten Maßnahmenmonitoring im Kulturlandschaftsmanagement

Förderung

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Beschreibung

Das Partheland östlich von Leipzig steht modellhaft für Kulturlandschaften, die sich entlang besonderer landschaftlicher Strukturen - hier in Form der Flussaue der Parthe - vom Zentrum einer Metropole über das suburbane Stadt-Umland bis hinein in ländliche Räume spannen. Am Übergang zwischen Stadt und Land ballt sich eine Vielzahl von Landnutzungen, die von suburbanen Eigenheimsiedlungen und Freizeitgebieten über Infrastrukturgroßvorhaben und Industrie- und Gewerbegebiete bis hin zu Acker- und Grünlandflächen und neuen "Ausgleichslandschaften" reichen. Diese Heterogenität des Landnutzungsmusters und die vielfältigen Interessenslagen der Akteure stellen Kulturlandschaften in Stadt-Umland-Räumen vor besondere Herausforderungen. Es bedarf einer übergeordneten Organisationsstruktur (= Kulturlandschaftsmanagement) die den Überblick behält und die zahlreichen Akteure und Interessenslagen koordiniert. Kernaufgaben eines derartigen Kulturlandschaftsmanagements umfassen die nachhaltige Pflege und Entwicklung von Natur und Landschaft sowie die Beteiligung der relevanten Akteure an Gestaltungs- und Entscheidungsprozessen und die Entwicklung neuer Formen landschaftlicher Teilhabe. Im Rahmen des Forschungsvorhabens "stadtPARTHEland" sollen geeignete Strukturen und raumspezifische Handlungsstrategien als Fundament eines nachhaltigen Kulturlandschaftsmanagements entwickelt werden. Übergeordnetes Ziel ist die Erzeugung eines dynamisch angelegten Kulturlandschaftsmanagements als Motor und Katalysator für regionale Innovationsprozesse in Stadt-Umland-Räumen. Weitere Informationen finden Sie auf der Website des Projekts.

Zielstellung

Die Professur für Photogrammetrie entwickelt im Forschungsvorhaben neue Methoden für eine effiziente Bestandserfassung und -bewertung unter Verwendung einer multi-sensoriellen Flugroboter-Plattform. Diese Ergebnisse sollen zum einen der Erprobung und Evaluation von produktionsintegrierten Kompensationsmaßnahmen in Stadt-Umland-Räumen dienen. Zum anderen sollen Lösungen entstehen, welche Pflege, Beerntung und Umbau von linearen und kleinflächigen Gehölzstrukturen effizient ermöglichen. Im Einzelnen befasst sich die Photogrammetrie im Projekt mit folgenden Arbeitspaketen:

Datenakquisition

Befliegungsplanung
UAV-Befliegungen von Teilen des Untersuchungsgebiets Partheland
Sensorkonfiguration: RGB-Kamera, Infrarotkamera, Wärmebildkamera, Laserscanner
Sensormodellierung und -kalibrierung

Datenverarbeitung

Orthofoto-Mosaike aus bildgebenden Sensordaten
3D-Oberflächen- und Geländemodelle aus Laserscannerdaten (Multiecho-Technologie)
3D-Objektmodelle aus bildgebenden Sensordaten
Multisensordatenfusion: Integrierte Verarbeitung der Bilddaten aller Einzelsensorsysteme sowie der Laserscannerdaten
Geodatenreferenzierung

Datenanalyse

Unterstützende Entwicklungs- und Implementationsarbeit in den sich anschließenden Prozessierungs- und Analyseketten
Ansätze zur Automatische Detektion von Bodenbrütern und kleinen Säugetieren aus Wärmebildaufnahmen
Ansätze zur Klassifikation von Vegetationsart sowie Beurteilung von Vegetationsgüte und -schädigung aus Infrarotaufnahmen und Multiecho-Laserscans
Ansätze zur Berechnung von Sichtbeziehungen zur Einschätzung der Schutzwirkung von landschaftsbaulichen Maßnahmen, abgeleitet aus 3D-Objektmodellen

Projektpartner

Prof. Dr. Catrin Schmidt und Dipl.-Ing. Florian Etterer (Institut für Landschaftsarchitektur, Lehr- & Forschungsgebiet Landschaftsplanung)
Die gesamte Innovationsgruppe sowie die Kooperationspartner im Partheland finden sich auf der Projektwebsite

Kontakt

Dr.-Ing. Patrick Westfeld (Leitung)
Dipl.-Ing. David Mader (Bearbeitung)