Einsatz von Fernerkundungsmethoden

Oberflächenstrukturen ändern sich rasch während der initialen Ökosystemgenese im Hühnerwasser-Einzugsgebiet. Frühe Erosionserscheinungen führten schon bald zur schnellen Entwicklung eines Netzwerks von Erosionsrinnen, die die Oberfläche des Geländes erheblich veränderten. Weiterhin führt die Einwanderung von Pflanzenarten zur Ausbildung von Vegetationsmustern. Um diese Oberflächenstrukturen des Einzugsgebietes und ihre Veränderungen zu beobachten, werden Fernerkundungsmethoden eingesetzt.

Erste Luftbilder wurden am 22. September 2006, am 14. Juni 2007 sowie am 10. Juli 2008 von einem Hubschrauber aus gemacht. Seit dem Frühjahr 2008 steht eine Mikrodrohne zur Verfügung, die mit einer digitalen Kamera eine Bodenauflösung der Luftbilder je nach Flughöhe von weniger als 1 cm/pixel erlaubt. Seit 2009 werden flächendeckende Luftbilder des Einzugsgebietes regelmäßig im Frühjahr (April), Sommer (Juli) und Herbst (September) aufgenommen. Zusätzlich zu diesen mit der Mikrodrohne aufgenommenen Bildern stellt die Vattenfall Europe Mining AG Luftbilder aus ihren monatlichen Routineflügen über dem Tagebau zur Verfügung. Diese Bilder werden auch photogrammetrisch ausgewertet, um digitale Höhenmodelle der Fläche zu erzeugen. Die Bilder mit einer im Vergleich zu den Drohnenbildern geringeren räumlichen Auflösung liegen für den Zeitraum ab 2004 vor.

Die MD4-200 Mikrodrohne wird hergestellt durch microdrones GmbH, Kreuztal, Germany. Sie besteht aus verstärkten Kohlefasermaterial. Die Nutzlast beträgt rund 200 g und das Startgewicht einschließlich der Kameraausstattung etwa 900 g. Die Größe der Mikrodrohne liegt bei 0,912 x 0,912 m einschließlich ihrer vier Rotoren. Die Drohne erreicht je nach Fluggeschwindigkeit, Windstärke und Batterieladezustand eine maximale Flugstrecke von 2000 m. Eine wesentliche Eigenschaft der Mikrodrohne ist der eingebaute GPS-Empfänger, der die Handhabung erleichtert. Mittels des GPS-Epmfängers ist die Mikrodrohne in der Lage, ihre Position zu halten. Die Programmierung der Mikrodrohne erfolgt über eine von microdrones GmbH entwickelte Software. Die Navigation über GPS erlaubt die Wegpunkt-Steuerung und ermöglicht die Definition von Flugrouten im Voraus. Aufgrund der begrenzten Nutzlast der Mikrodrohne wird die kommerzielle, vergleichweise hochauflösende Digitalkamera Pentax Optio A40 eingesetzt. Sie bietet eine absolute Auflösung von 4000 x 3000 Pixeln. Die spezifischen Kameraeinstellungen in Kombination mit einer Flughöhe von 80 m ergeben eine räumliche Bodenauflösung von etwa 0,02 m pro Pixel. Das vollständige Luftbild des Einzugsgebietes ist ein Mosaik von Einzelfotos. WGEO BASIS wird zur Entzerrung der Luftbilder benutzt, wobei mindestens vier Kontrollpunkte pro Bild zum Einsatz kommen (Trapezentzerrung mit WGEO). Die Erstellung der Luftbildmosaikbilder erfolgt mit Hilfe von ArcGIS 9.3 (ESRI).

Eine Auswahl der mit der Mikrodrohne erzeugten Luftbilder ist hier zu finden.

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