Most 3D

Entwicklung eines fernerkundungsbasierten MOnitoringsystems zur Bewertung der quantitativen und qualitativen Veränderung von STreuobstwiesen in Hessen mit Fokus auf 3D-Laserscanningdaten (MOST^3D)

Projektleitung: Prof. Dr. Till Kleinebecker, Dr. André Große-Stoltenberg

Bearbeiter: M. Sc. Niklas Schnepel, M. Sc. Andreas Hanzl

Laufzeit: 2020-2023

Fördergeber: Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG)

Hauptvorhaben: Hessen

Monitoring von Streuobstbeständen per Fernerkundung

Streuobstwiesen haben eine wichtige ökologische und kulturelle Bedeutung: Sie bilden besondere Lebensräume für Pflanzen und Tiere und zeichnen sich durch eine hohe Biodiversität aus. Sie tragen zum Landschaftsbild bei und, auch wenn ihre ökonomische Bedeutung seit Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts stark gesunken ist, werden auch heute vielerorts die Früchte der Streuobstbäume für die Saft- und Weinherstellung verwendet oder auf lokalen Märkten vertrieben. Allerdings sind die Bestandszahlen seit Jahrzehnten rückgängig, und der Pflege- und Erhaltungszustand der Wiesen und der darauf stehenden Bäume variiert zum Teil stark.

Aus den genannten und weiteren Gründen sind gewisse Typen von Streuobstbeständen nach dem Hessischen Ausführungsgesetz zum Bundesnaturschutzgesetz (§13 HAGBNatSchG „Gesetzlicher Biotopschutz“) geschützt und Teil der hessischen und nationalen Biodiversitätsstrategie. Der Erhalt und Neupflanzungen von Streuobstbeständen werden deshalb auch durch Programme, wie zum Beispiel dem Hessische Programm für Agrarumwelt- und Landschaftspflege-Maßnahmen (HALM), gefördert. Streuobstbestände können auch Lebensraumtypen der FFH-Richtlinie beinhalten und unterliegen dann einem Verschlechterungsverbot und einer Berichtspflicht.

Die im Rahmen dieses Projekts erarbeiteten und erprobten Methoden sollen das Monitoring und die Planung des Biotopverbunds in Hessen erheblich unterstützen: Die Fernerkundung bietet ein enormes Potenzial, um großflächig die Entwicklung von Streuobstbeständen zu überwachen, Probleme und negative Veränderungen frühzeitig zu erkennen und somit (Pflege-) Maßnahmen effizient zu planen. Sie bietet vielzählige Möglichkeiten den Schutz und die langfristige Bewahrung der Bestände zu unterstützen. So können per Fernerkundung räumlich explizit die Bestandsdichte, die Anzahl sowie die Altersklassenverteilung der Bäume auf Streuobstwiesen eingeschätzt werden, was wiederum als Grundlage für die Berechnung des zeitlichen und monetären Pflegeaufwands dienen kann. Auch Neupflanzungen, Baumentnahmen oder andere größere Veränderungen einzelner Baumkronen können mittels multitemporaler Laserscandaten (eng. „Light detection and ranging“ [LiDAR]) detektiert werden.

Zu diesem Zweck werden im Projekt MOST^3D hessenweite Luftbilder, LiDAR-Daten sowie Satellitendaten für verschiedene Analysen und Untersuchungen verwendet. Außerdem werden im Rahmen des Projekts Drohnen eingesetzt, um ergänzungsweise höher aufgelöste 3D-Punktwolken und Luftbilder zu generieren. Die genannten 3D-Daten enthalten genauere Informationen zu der inneren Kronenstruktur der Bäume und ermöglichen es Baumeigenschaften, wie die Höhe, den Kronendurchmesser, die Höhe des Kronenansatzes (Hochstämmigkeit) und viele weitere aus Ihnen abzuleiten.

Diese Art von Daten eignet sich außerdem sehr gut zur Visualisierung. Sie können daher in animierter Form effektiv zur Kommunikation über Streuobstwiesen eingesetzt werden, zum Beispiel auf Webseiten, im Rahmen von öffentlichen Veranstaltungen, oder als Teil von Fortbildungen, und sind somit ein sehr geeignetes Beispiel für den Einsatz neuer Technologien zum Schutz traditioneller Kulturlandschaften.

Öffentlichkeitsarbeit

Pressemitteilung des Landesbetriebs Landwirtschaft Hessen zum "Tag der Streuobstwiesen", 30.4.2021

Publikationen

Große-Stoltenberg A, Hanzl A, Safaei M, Kleinebecker T (2024) Once Common, Long in Decline: Dynamics of Traditional Orchards in a Central European Landscape. Land 13:1639. [ doi.org/10.3390/land13101639 ] 

Große-Stoltenberg A, Hanzl A, Schnepel N, Kleinebecker T (2023) Entwicklung eines fernerkundungsbasierten Monitoringsystems für Streuobstwiesen in Hessen mit Fokus auf 3D-Laserscanningdaten (Projekt MOST 3D ). Jahrbuch Naturschutz in Hessen. [ Link to PDF on ResearchGate ]