Fachbeiträge

Sämtliche Fachbeiträge aus den Hydrographischen Nachrichten seit der Ausgabe HN 100 sind online verfügbar.
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ECOMAP
Habitatkartierung mittels innovativer optischer und akustischer Fernerkundungs- und Auswerteverfahren

Wie hilfreich sind neue Verfahren der optischen und akustischen Fernerkundung in der Ostsee in Bezug auf Habitatkartierung im Flachwasser? Wie sensitiv reagieren die Sensoren auf spezifische Flora und Fauna? Kann künstliche Intelligenz die Datenauswertung und Datenklassifikation entscheidend voranbringen? Und welche natürlichen Schwankungen lassen sich in den Habitaten beobachten? Diese und verwandte Fragen stellte sich ein Forschungs- und Entwicklungsverbund unter Beteiligung von Deutschland, Dänemark und Polen. Ein Teil der Fragen wurde innerhalb der dreijährigen Projektlaufzeit beantwortet, einige wichtige Ergebnisse möchten wir hier darstellen.

Habitatkartierung | multispektrale Akustik | maschinelles Lernen | Fächerecholot | optische Fernerkundung | Ostsee

How useful are new methods of optical and acoustic remote sensing in the Baltic Sea with regard to habitat mapping in shallow water? How sensitive are the sensors to specific flora and fauna? Can artificial intelligence decisively advance data evaluation and data classification? And what natural fluctuations can be observed in the habitats? These and related questions were asked by a research and development network with the participation of Germany, Denmark and Poland. Some of the questions were answered during the three-year project period; we would like to present some important results here.

habitat mapping | multispectral acoustics | machine learning | multibeam echo sounder | optical remote sensing | Baltic Sea

Ausgabe: HN 120, Seite 13–22
DOI: 10.23784/HN120-02
Autor/en: Jens Schneider von Deimling, Peter Feldens

Nutzung von Fernerkundungsdaten für ein Monitoring von Flachwasser- und Strandbereichen von Küsten
Sachstand und Ausblick

Wir stellen ein satellitenbasiertes Monitoring von Küstenhabitaten vor, welche den Strandbereich (angelandetes Makrophyten-Treibsel) wie die benthischen Lebensräume im Flachwasserbereich (vor allem Seegras und gemischte Seegras-Algen-Habitate) umfasst. Um die unterschiedlichen räumlichen Ausprägungen der Habitate optimal erfassen zu können, kombinieren wir eine auf Sentinel-2-Daten basierende Flachwasserkartierung mit einer räumlichen Auflösung von 10 m mit einem Klassifikationsansatz für angelandetes Makrophyten-Treibsel mit Hilfe von PlanetScope-Daten (räumliche Auflösung < 4 m). Im Vergleich zu konventionell kartierten Flächen weisen beide Ansätze hohe räumliche Genauigkeiten auf, was eine wichtige Grundlage für ein belastbares Monitoring darstellt. Am Beispiel eines Untersuchungsgebietes an der schleswig-holsteinischen Ostseeküste zeigen wir die Vorgehensweise und die Möglichkeiten, die zurzeit verfügbare Sensoren erlauben. Basierend auf diesem Sachstand, werden künftige Entwicklungen angesprochen, welche die Erfassung von weiteren benthischen Habitaten (z. B. Muschelbänke) sowie die Kombination mit hydroakustischen Daten zur Erfassung von benthischen Habitaten in größeren Wassertiefen ermöglichen werden.

Satellitendaten | Flachwasserhabitate | Seegrundkartierung | Seegraswiesen | Makrophyten-Treibsel | Sandstrand

We present a satellite-based monitoring of coastal habitats, which includes the beach area (landed macrophyte drift) as well as the benthic habitats in the shallow water area (mainly seagrass and mixed seagrass-algae habitats). In order to optimally capture the different spatial characteristics of the habitats, we combine shallow water mapping based on Sentinel-2 data with a spatial resolution of 10 m with a classification approach for landed macrophyte driftwood using PlanetScope data (spatial resolution < 4 m). Compared to conventionally mapped areas, both approaches show high spatial accuracies, which is an important basis for robust monitoring. Using the example of a study area on the Baltic Sea coast of Schleswig-Holstein, we show the approach and the possibilities that currently available sensors allow. Based on this state of affairs, future developments will be addressed, which will allow the detection of further benthic habitats (e.g. mussel beds) as well as the combination with hydroacoustic data for the detection of benthic habitats in greater water depths.

satellite data | shallow water habitats | seabed mapping | seagrass beds | macrophyte driftwood | sand beach

Ausgabe: HN 120, Seite 6–12
DOI: 10.23784/HN120-01
Autor/en: Natascha Oppelt, Florian Uhl, Katja Kuhwald, Victor Lion

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