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LUBW Monatsthema Moderne Methoden der Umweltbeobachtung: Die Gewässerrandstreifen aus der Ferne

Auch Fließgewässer erwärmen sich aufgrund des Klimawandels. Eine Abschattung durch Uferbewuchs kann dieser Erwärmung entgegenwirken. Bereits nach wenigen 100 Metern mit gewässerbegleitenden Gehölzstreifen führt der Schattenwurf dazu, dass die Wassertemperatur deutlich abnimmt.

In einem Pilotprojekt hat die LUBW 2020 hierfür untersucht, welche Daten benötigt werden um die vorhandenen gewässerbegleitenden Gehölzstreifen zu ermittelt und deren Schattenwurf auf die Gewässer zu modellieren. Im Auftrag der LUBW wurden an zwei Gewässerstrecken in Freiburg an der Dreisam und in Waldshut-Tiengen an der Wutach hochaufgelöste Laserscandaten mit einer Drohne erhoben. Diese wurden den geringer aufgelösten Laserscandaten des Landesamtes für Geoinformation und Landentwicklung Baden-Württemberg (LGL) gegenübergestellt. Hierbei hat es sich herausgestellt, dass für dieses Thema mit den Daten der neuen Laserscanbefliegung des LGL mit 8 Punkten pro m² bereits ähnlich gute Ergebnisse wie mit Drohnenlaserscans mit mehr als 40 Punkten m² erzielt werden können. Aus beiden Datensätzen lassen sich in einem hohen Automatisierungsgrad selbst in dichten Beständen die Kronen der einzelnen Bäume erkennen, deren Form und Höhe ermitteln und daraus der Schattenverlauf dieser Bäume auf dem Gewässer über den Tag hinweg modellieren.

Links: Umriss automatisiert ermittelter Baumkronen aus der Laserscanaufnahme der Drohne. Rechts: Umriss automatisiert ermittelter Baumkronen aus der Laserscanaufnahme des LGL. Die gelben Punkte sind Stämme der im Baumkataster der Gemeinde erfassten Bäume, zur besseren Unterscheidung sind die einzelnen Baumkronen in unterschiedlichen Farben dargestellt.

Bilder zeigen: Links: Umriss automatisiert ermittelter Baumkronen aus der Laserscanaufnahme der Drohne. Rechts: Umriss automatisiert ermittelter Baumkronen aus der Laserscanaufnahme des LGL. Die gelben Punkte sind Stämme der im Baumkataster der Gemeinde erfassten Bäume, zur besseren Unterscheidung sind die einzelnen Baumkronen in unterschiedlichen Farben dargestellt. Bildnachweis: ©LASERDATA

In diesem Modell kann nicht nur die aktuelle Situation am Gewässer nachgebildet werden, es können im Modell auch unterschiedliche Bewuchszustände modelliert werden um optimale Verhältnisse für den Schattenwurf zu ermitteln. Mit diesem Ergebnis können gezielt Maßnahmen für Pflege und Entwicklung von Gehölzstreifen an den Gewässern aufgezeigt werden.

In einem nächsten Schritt sollen die Modellierungen um die Berechnung der Sonnenstunden auf das Fließgewässer erweitert werden. So kann bei einer Gehölzentwicklung ein eindeutiger Vorher-Nachher-Effekt dargestellt werden. Anschließend können daraus Kennzahlen für die Zuständigen vor Ort entwickelt werden, an welchen Fließgewässerabschnitte eine Beschattung am effizientesten wäre.

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Vermessungsdrohne mit Laserscanne

Bild zeigt: Vermessungsdrohne mit Laserscanner, Bildnachweis: ©LUBW

Querschnitt durch die Laserscan-Punktwolke des LGL. Strauchartige Vegetation links, Baum mit Unterwuchs auf der rechten Seite.

Bild zeigt: Querschnitt durch die Laserscan-Punktwolke des LGL. Strauchartige Vegetation links, Baum mit Unterwuchs auf der rechten Seite. Bildnachweis: ©LASERDATA

 

Bildnachweis: TypoArt BS/shutterstock.com