Bäume kartieren, Hitzeinseln finden: Forschungsdrohnen vom Earth Observation Research Hub der Universität Würzburg beobachten die Umwelt
Die Erdbeobachtung, auch Fernerkundung genannt, liefert über Satellitendaten weltweit täglich wichtige Informationen über den Zustand und den Wandel unseres Planeten. Mit Hilfe der Daten können beispielsweise Informationen über Hitzeinseln in Städten, Dürren oder den Zustand von Wäldern gesammelt werden. Das Earth Observation Research Hub der Universität Würzburg arbeitet an einer interessanten Alternative – mit handelsüblichen Drohnen.
Aktuell erschließt sich die Erdbeobachtung zusätzliche Datenquellen: Mit Sensoren, die auf handelsüblichen Drohnen installiert sind, erhält sie weitere detaillierte Umweltinformationen – und zwar in einer so hohen räumlichen Auflösung, wie sie sich mit Satellitendaten nicht erreichen lässt.
„Die sehr hohen Auflösungen im Zentimeterbereich eröffnen neue Anwendungsgebiete und Forschungsfragen“, sagt die Wissenschaftlerin Dr. Mirjana Bevanda vom Earth Observation Research Hub der Universität Würzburg, einem Zusammenschluss der beiden Würzburger Lehrstühle für Fernerkundung sowie für Globale Urbanisierung und Fernerkundung. „Wir gewinnen damit hoch relevante Informationen für die urbane Forschung, für Ökologie und Naturschutz.“
Erkundungsflug über den Ringpark
Für eine Machbarkeitsstudie hat Mirjana Bevanda mit Antonio Castañeda und weiteren Kolleginnen und Kollegen 2022 die Neue Universität am Sanderring und Teile des Würzburger Ringparks mit Drohnen aufgenommen. Zum Einsatz kamen dabei Lidar, eine Form des dreidimensionalen Laserscannings, sowie Wärme- und Multispektralsensoren. Letztere erfassen fünf bis zehn Lichtwellenlängen und damit deutlich mehr als eine einfache Fotokamera.
„Wir können damit einen Beitrag leisten, um beispielsweise den Hitzeinseleffekt mit gezielten Gegenmaßnahmen zu verringern“, erklärt Professor Hannes Taubenböck. Dieser Effekt tritt auf, wenn sich Städte mit ihren vielen Steinen und Asphaltflächen im Sommer stärker aufheizen als das Umland. Das belastet nicht nur die Menschen in der Stadt, sondern auch Tiere und Pflanzen.
Drohnen eröffnen auch bei der Kartierung von Stadtbäumen neue Optionen. „Wir könnten jeden Baum einzeln beschreiben, auch in seiner vertikalen Struktur, und Rückschlüsse auf seine Vitalität ziehen“, sagt Professor Tobias Ullmann.
Auf vielen Studiengebieten aktiv
Das Team vom Earth Observation Research Hub der JMU ist mit Drohnen auch in Kanada und anderen Studiengebieten aktiv und dokumentiert deren Veränderungen über die Zeit. Mit Partnern, etwa aus der Biologie, nimmt es auch ökologische Aspekte in den Blick. So werden unter anderem Umweltdaten aus dem Universitätsforst im Steigerwald, von Kalkmagerrasen in Unterfranken oder von hochalpinen Strukturen der Zugspitze bearbeitet.
Einsatz im Masterstudiengang EAGLE
Die Studien zur Erdbeobachtung mit Forschungsdrohnen fließen in die Lehre im internationalen Würzburger Masterstudiengang EAGLE ein (Applied Earth Observation and Geoanalysis of the Living Environment). Die neue Technik ermöglicht „ganz neue Erfahrungen in Missionsplanung, Sensorgeometrie, Datenhaltung und Auswertung“, so Tobias Ullmann. Die Studenten würden so mit neuen Herausforderungen konfrontiert, die es in der weltraumgestützten Erdbeobachtung meist nicht gebe.
Mehr Info zum Earth Observation Research Hub Würzburg und dem Masterstudiengang EAGLE
- Earth Observation Research Hub Würzburg (https://www.geographie.uni-wuerzburg.de/fernerkundung/startseite/)
- Masterstudiengang EAGLE (Applied Earth Observation and Geoanalysis of the Living Environment) www.eagle-science.org
