Küstenfeuchtgebiete, die an der Schnittstelle von Land und Wasser liegen, sind lebenswichtige Ökosysteme, die für ihre hohe Produktivität bekannt sind. Sie spielen eine Schlüsselrolle bei der Kohlenstoffbindung, der Abfederung von Stürmen und der Bereitstellung von Lebensräumen für verschiedene Arten. Diese kritischen Gebiete sind jedoch zunehmend durch menschliche Aktivitäten und den Klimawandel bedroht.
Die dynamische Natur und die periodischen Überflutungen von Feuchtgebieten stellen für herkömmliche Überwachungsmethoden eine erhebliche Herausforderung dar. Aufgrund dieser Probleme besteht ein dringender Bedarf an fortschrittlichen Fernerkundungstechniken, um eine wirksame Erhaltung und Bewirtschaftung dieser wertvollen Ökosysteme zu gewährleisten.
Ein Forscherteam der Mississippi State University und der University of North Carolina Wilmington führte eine Studie durch, die sich auf die Präzisionskartierung von Küstenfeuchtgebieten konzentrierte. Dabei wurden UAS eingesetzt, die mit Lichterkennungs- und Entfernungsmesssystemen (LiDAR) und Multispektralsensoren ausgestattet waren. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse am 4. Juli 2024 in der Zeitschrift für Fernerkundung.
Ziel der Forschung war es, durch die Untersuchung von acht verschiedenen Feuchtgebieten in North Carolina die Genauigkeit und Effizienz der Klassifizierung und Kartierung von Feuchtgebieten zu verbessern.
Mithilfe von mit LiDAR und Multispektralsensoren ausgestatteten UAS sammelten die Forscher hochauflösende Höhendaten und detaillierte Vegetationsbilder in acht verschiedenen Feuchtgebieten in North Carolina.
Ausgefeilte Algorithmen des maschinellen Lernens ermöglichten eine hochpräzise Klassifizierung der Feuchtgebietstypen. Die Klassifizierungsgenauigkeit der Feuchtgebiete in Ästuaren, die zwischen Gezeitenzonen entstanden, war aufgrund ihrer ausgeprägten Vegetationsstrukturen und spektralen Signaturen am höchsten. Die Feuchtgebiete in Palustrinen mit Wäldern und Buschwerk und ihrer dichten und komplexen Vegetation stellten größere Herausforderungen dar.
Die Integration von LiDAR- und Multispektraldaten erwies sich für die Kartierung von Feuchtgebieten als skalierbar, effizient und kostengünstig. Dieser Ansatz trägt erheblich zum Naturschutz bei und liefert Informationen für die Politikgestaltung im Bereich Küstenresilienz. Er unterstreicht das transformative Potenzial der Kombination fortschrittlicher Fernerkundungstechnologien bei der Umweltüberwachung.
Dr. Narcisa Gabriela Pricope, die leitende Forscherin, erklärte: „Unser integrierter Ansatz unter Verwendung von aus UAS gewonnenen LiDAR- und Multispektraldaten verbessert die Genauigkeit der Feuchtgebietskartierung erheblich. Diese Methode verbessert nicht nur unser Verständnis dieser kritischen Ökosysteme, sondern unterstützt auch die Entwicklung wirksamer Schutzstrategien.“
Der innovative Einsatz von UAS zur Kartierung von Feuchtgebieten hat weitreichende Auswirkungen auf den Naturschutz und die Politikgestaltung. Die präzisen Daten, die gesammelt werden, können als Grundlage für Strategien zum Schutz von Küstenfeuchtgebieten, zur Abschwächung der Auswirkungen des Klimawandels und zur Verbesserung der Artenvielfalt dienen.
Mehr Informationen:
Narcisa Gabriela Pricope et al., Präzise Kartierung von Küstenfeuchtgebieten: Ein integrierter Fernerkundungsansatz unter Verwendung unbesetzter Luftsysteme, Lichterkennung und Entfernungsmessung sowie multispektraler Daten, Zeitschrift für Fernerkundung (2024). DOI: 10.34133/remotesensing.0169