Erfassung des Futterwerts von Weidegrasland mit hyperspektraler Fernerkundung
Projekt in der EnMAP Nutzungsvorbereitung
Was ist Futterwert?
Wozu sind Futterwertmessungen wichtig?
Sind Futterwertmessungen zwischen Arten übertragbar?
Sind Futterwertmessungen zwischen Gebieten übertragbar?
Sind durch Klima verursachte Änderungen im Futterwert messbar?
Sind in situ Modelle auf Fernerkundungsdaten übertragbar?
Freyaldenhoven & Schmidtlein - 14.11.2013
Thematische Gliederung
Freyaldenhoven & Schmidtlein - 14.11.2013
maximale Raufutteraufnahme
verdaubare Futterbestandteile
Was ist Futterwert?
Reste unverdaubare
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Was ist Futterwert? Hohenheimer Futterwerttest
Freyaldenhoven & Schmidtlein - 14.11.2013
Wozu sind Futterwertmessungen wichtig? Globale Weidenutzung
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Wozu sind Futterwertmessungen wichtig? Hochgebirgsweiden in Süd-Kirgistan
Freyaldenhoven & Schmidtlein - 14.11.2013
Sind Futterwertmessungen zwischen Arten übertragbar?
Versuchsaufbau
Freyaldenhoven & Schmidtlein - 14.11.2013
Sind Futterwertmessungen zwischen Arten übertragbar?
Freyaldenhoven & Schmidtlein - 14.11.2013
Sind Futterwertmessungen zwischen Gebieten übertragbar?
Bayreuth/ Franken Buschdorf/ Lux. Krekel/ Eifel Ippendorf/Rheinland Castro Verde /Port. El Formigal/ Spanien Bolgatanga/ Ghana n=175
Freyaldenhoven & Schmidtlein - 14.11.2013
Sind Futterwertmessungen zwischen Gebieten übertragbar?
Kreuzvalidierung nach Gebieten R²= 0.54 RMSE= 5.37
Freyaldenhoven & schmidtlein - 14.11.2013
10 m
N4 N2 N6
N3N1N5
N1 N2 N5
N6N3N4
N2 N3 N5
N1N4N6
N1 N3 N2
N5N4N6
N3 N2 N1
N4N6N5
N1 N4 N3
N6N5N2
N5 N6 N4
N1N2N3
N5 N2 N6
N1N3N4
N1 N6 N4
N3N5N2
N1 N4 N5
N6N3N2
N6 N2 N5
N3N4N1
N5 N4 N1
N3N2N6
N2 N5 N1
N6N4N3
N4 N1 N3
N6N2N5
N6 N5 N3
N2N4N1
N3 N1 N4
N2N6N5
N6 N5 N4
N2N1N3
N5 N2 N3
N4N1N6
N2 N1 N6
N5N4N3
N5 N2 N3
N6N4N1
1
2
3
4
5
Repetition: EVENT II
Code-System: Treatment – Nx – Repetition
Example Plot Number 1: XX – N2 – 1
N2 N5 N4
N1N3N6
N4 N6 N2
N1N3N5
N4 N6 N2
N3N1N5
N2 N1 N6
N3N4N5
N1 N4 N6
N2N3N5
D1
D2
CA
CM
Drought 1
Drought 2
Ambient Control
Weekly AUerage
Treatments:XX Ambient + Roof
N1 2x mowed/year
N2 2x mowed/year + winterrainr
N3 2/4x mowed/year +fertilizer
N4 4x mowed/year + winterrain
N5 2x mowed/year + winter warming
N6 2x mowed/year + summerwarming
Sind durch Klima verursachte Änderungen im Futterwert messbar?
-> Alternative zu Monitoring, extreme Dürre
Freyaldenhoven & Schmidtlein - 14.11.2013
Sind durch Klima verursachte Änderungen im Futterwert messbar?
Quelle: Uni Bayreuth
Freyaldenhoven & schmidtlein - 14.11.2013
Sind durch Klima verursachte Änderungen im Futterwert messbar?
Freyaldenhoven & Schmidtlein - 14.11.2013
Sind durch Klima verursachte Änderungen im Futterwert messbar? gemessene Werte modellierte Werte
Plot
s ohn
e D
ürre
Plot
s mit
Dür
re
Plot
s ohn
e D
ürre
Plot
s mit
Dür
re
Ga
sbild
ung
ml/2
00m
g
Ga
sbild
ung
ml/2
00m
g
Andreas Freyaldenhoven - 14.11.2013
Sind in situ Modelle auf Fernerkundungsdaten übertragbar?
Quelle: hyvista.com
Freyaldenhoven & Schmidtlein - 14.11.2013
200m
RMSE = 7.89ml (Validation)
Sind in situ Modelle auf Fernerkundungsdaten übertragbar?
Ausschnitt einer Futterwertkarte von Buschdorf/Lux.
Freyaldenhoven & Schmidtlein - 14.11.2013
räuml. Auflösung 4m HyMAP
200m
RMSE = 6.83ml (Validation)
Sind in situ Modelle auf Fernerkundungsdaten übertragbar?
Ausschnitt einer Futterwertkarte von Buschdorf/Lux.
Freyaldenhoven & Schmidtlein - 14.11.2013
räuml. Auflösung 30m EnMAP
Sind Futterwertmessungen zwischen Arten übertragbar?
-> Im Versuch mit Einschränkungen gelungen.
Sind Futterwertmessungen zwischen Gebieten übertragbar? -> Kreuzvalidierung nach Gebieten zeigt großes Potenzial.
Sind durch Klima verursachte Änderungen im Futterwert messbar? -> Gut reproduzierbar.
Sind in situ Modelle auf Fernerkundungsdaten übertragbar? -> Vielversprechend!
Freyaldenhoven & Schmidtlein - 14.11.2013
Fazit
weitere Übertragung von in situ Modellen auf
Fernerkundungsdaten
Monitoring durch höhere zeitliche Auflösung
erste operationale Anwendung auf regionaler
Ebene
Freyaldenhoven & Schmidtlein - 14.11.2013
Ausblick
Freyaldenhoven & Schmidtlein - 14.11.2013
Vielen Dank an
Zentrum für Fernerkundung der Landoberfläche, Bonn Dr. Hannes Feilhauer, Institut für Geographie, Erlangen
Prof. Dr. Karl-Heinz Südekum, Institut für Tierwissenschaften, Bonn Prof. Dr. Jürgen Hummel, Department für Nutztierwissenschaften, Göttingen
Dr. habil. Jürgen Kreyling, Biogeographie, Bayreuth European Facility For Airborne Research
Dr. Pedro J. Leitao, Helmholz Zentrum für Umweltforschung, Leipzig AG Prof. Dr. Thomas Udelhoven, Trier
Sebastian Unger, B.Sc., Bonn
Betreut von: Prof. Dr. Sebastian Schmidtlein Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Campus Süd Kaiserstraße 12 D-76131 Karlsruhe
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