Nutzung der Fernerkundung in der Landwirtschaft

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1 Nutzung der Fernerkundung in der Landwirtschaft Status Quo und Entwicklungsperspektiven Nationales Forum für Fernerkundung und Copernicus 2014 Berlin, Dr. Andreas Müterthies, EFTAS Fernerkundung Technologietransfer GmbH 1

2 INHALT Entwicklung und Status Quo Anwendung von Fernerkundungsverfahren InVeKoS Anpassung zukünftiger Verfahren Greening Beispiele aktueller Entwicklungsprojekte LPIS-Aktualisierung Biomassepotentiale (BiomassMon) 2

3 InVeKoS Hintergrund Einführung InVeKoS (Integriertes Verwaltungs- und Kontroll-System) Regulierung des Marktes in den Mitgliedsstaaten durch gekoppelte Prämien, d.h. unterschiedliche Subventionshöhen für verschiedene Nutzungsarten Begrenzung der Überproduktion durch Einführung von Flächenstilllegungen Einführung Land Parcel Identification System (LPIS) GIS-Umgebung die Identifikation, Verortung und administrative Prüfung der landwirtschaftlichen Parzellen als Teil des InVeKoS 3

4 InVeKoS Hintergrund 2005 Einsatz der Fernerkundung in 25 EU-Mitgliedsstaaten Entkopplung der Prämienzahlungen, flächenbezogene Betriebsprämie an Stelle nutzungsbezogener Einzelprämien Wegfall der Flächenstilllegungen Cross-Compliance: Erhaltung landwirtschaftlicher Flächen in gutem landwirtschaftlichen und ökologischen Zustand als zentrale Verpflichtung Lokale Maßnahmen und Programme: landesspezifische Förderprogramme (Umweltgerechte Landwirtschaft, Ausgleichzulage in benachteiligten Gebieten) 4

5 InVeKoS Hintergrund 2013 Die zwei Säulen der Europäischen Agrarpolitik 1.Säule: Betriebsprämien, Direktzahlungen als nutzungsunabhängige Prämie für Acker, Grünland- und Dauerkulturflächen 2. Säule: Verordnung zur Förderung der Entwicklung des ländlichen Raums durch den Europäischen Landwirtschaftsfonds für die Entwicklung des ländlichen Raums (ELER-Verordnung) Prämien zur Entwicklung des ländlichen Raums unter Einhaltung weiterer Kriterien (Nutzungs-Bindung, Flächenlage in bestimmten Gebieten). 5

6 InVeKoS: Anwendung von Fernerkundung Aufgaben der Fernerkundung in InVeKoS Kontrolle der Flächengröße Kontrolle der Flächennutzung Erfassung und Bewertung von Landschaftselementen Abgleich der festgestellten Nutzung und Größe mit den Antragsangaben Erstellung von Vor-Ort-Kontroll-Dokumenten für die Verwaltungen 6

7 InVeKoS: Anwendung von Fernerkundung Beispiel: Projekt InVeKoS 2013 Entzerrung und Aufbereitung von 62 HR-Satellitenszenen, Triangulation von ca km² DOP-Mosaiken, Triangulation von ca km² VHR-Daten, > GCPs, Check-Points und Tie-Points, ca. 30 TB Bilddaten Interaktive Auswertung CAPI (Computer Assisted Photo-Interpretation) 7

8 InVeKoS zukünftig Reform der Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP) 1.Säule: Aufspaltung der Betriebsprämien Grundprämie (ca %) Greening (ca. 30%) Weitere Zuschläge (ca. 5-10%) 2. Säule (ELER Förderung): u.a. min 30 % der Mittel für umweltbezogene Maßnahmen 8

9 InVeKoS zukünftig Greening Einhaltung ökologischer Standards als Voraussetzung der Direktzahlungen Fruchtwechsel / Anbauverifizierung Erhaltung des Dauergrünlands Ökologische Vorrangflächen 9

10 Greening Kontrolle Erhaltung des Dauergrünlands in der Fernerkundung Automatisierte Klassifikation (Change Detection Verfahren) Vgl. Verfahren in DeCOVER 2 Vgl. Verfahren in MS.MONINA Limitierender Faktor ist oft die ausreichende Verfügbarkeit multitemporaler Satellitendaten Potential für zukünftige Sensor-Systeme, z.b. Sentinel-2 MS.MONINA: Grünlandumbruch (rot umrandet) 10

11 Greening Ökologische Vorrangflächen und Fernerkundung Zu potentiellen permanenten ökologischen Vorrangflächen liegen bereits viele Flächen als Geometrien vor (Landwirtschaftliche Kataster, Landschaftselemente) DeCOVER 2 Verifikation Landschaftselemente mit RapidEye Sensorauflösung als limitierender Faktor bei der Erkennung sehr schmaler Hecken/Baumreihen (Breite = 1-2 Px) Lagegenauigkeit der Referenzgeometrien 11

12 Greening Ökologische Vorrangflächen und Fernerkundung Temporäre Brachflächen, sind oftmals nicht von Grünlandflächen zu unterscheiden per Fernerkundung Geländekontrollen Ackerfläche aus der Produktion genommen 12

13 LPIS-Aktualisierung Unterstützung Aktualisierung LPIS Multitemporale, objektbasierte Klassifikation (Frühjahr und Herbst) Kombination von RapidEye und Orthophoto Effizienzsteigerung der manuellen LPIS Referenz- Kontrolle durch Integration automatisierter Verfahren möglich Vgl. Verfahren in DeCOVER 2 Buck et al Multi-skalarer Ansatz zur Aktualisierung landwirtschaftlicher Referenzkulissen (LPIS). PFG 05/

14 BiomassMon Forst Hecken, Säume, sonstige Vegetationseinheiten Identifizierung pro Fläche Volumenbestimmung Zustandsaussagen Grünland, Acker Information zu Quantitäten und Qualitäten von Biomasse 14

15 BiomassMon AISA_band_1 Sentinel-2_Simulation_0.5m Sentinel-2_Simulation_10m 15

16 BiomassMon Bsp: Methode Spektrale Entmischung Endmemberanalyse Sentinel-2_Simulation_10m 16

17 Vielen Dank. Fragen? Dr. Andreas Müterthies EFTAS GmbH, 17