Spektralaufnahmen von Satelliten zur Überwachung der Vegetationsdynamik

Die Seite wird erstellt Santiago Kurz
 
WEITER LESEN
Spektralaufnahmen von Satelliten zur Überwachung der Vegetationsdynamik
54     GOLFPLATZ

     ERWEITERUNG DES BEREICHES WETTER IN PUNCTUS

     Spektralaufnahmen von Satelliten
     zur Überwachung der Vegetationsdynamik

     S   eit Herbst 2020 koope­
         rieren Punctus und die
     Firma Pessl Instruments aus
                                    gespeichert. Neben den
                                    reinen Wetterdaten sind
                                    auch individuelle Wetter­
                                                                 mender Niederschlag im
                                                                 Mehrjahresvergleich sowie
                                                                 zunehmend ungünstigere
                                                                                                 kann der Greenkeeper die
                                                                                                 Bewässerung der Anlage
                                                                                                 optimieren und Wasser ein­
     Österreich in Bezug auf das    vorhersagen sowie Krank­     Verteilung der Nieder­          sparen.
     Thema Wetter. Pessl Inst­      heits-Prognosemodelle        schläge im Jahresverlauf,
     ruments verfügt über mehr      verfügbar. Dieses Angebot    im Durchschnitt steigende       Die Funktionsweise der
     als 35 Jahre Erfahrung auf     wird nun noch einmal deut­   Temperaturen. Trotz die­        Krankheits-Prognosemo­
     diesem Gebiet. Seit Beginn     lich erweitert.              ser signifikanten Verände­      delle ist ähnlich: Basierend
     der Kooperation können                                      rungen nimmt die durch­         auf den eigenen Daten der
     Wettergeräte von Pessl In­                                  schnittliche Spielzeit pro      Wetterstation werden für
                                    Bedeutung des
     struments direkt über Punc­                                 Jahr auf den Anlagen zu.        verschiedene Rasenkrank­
                                    Wetters für Golf- und
     tus bezogen werden. Die        Sportanlagen                 Auch die Themen Umwelt­         heiten Risikokurven er­
     Wettergeräte werden mit                                     schutz, Natur und Nachhal­      rechnet. Anhand des dar­
     Punctus verbunden, sodass      Das Thema Wetter gewinnt     tigkeit gewinnen an Bedeu­      gestellten Risikos kann der
     stündlich vollautomatisch      zunehmend an Bedeutung,      tung. Nicht zuletzt deshalb     Greenkeeper entscheiden,
     die Wetterdaten importiert     aus verschiedensten Grün­    versuchen viele Anlagen,        ob er bei Krankheitsdruck
     werden können. In Punctus      den: Strengere Auflagen      Wasser bei der Bewässe­         auf der Anlage präventiv
     werden diese Daten grafisch    bzw. Begrenzungen zu         rung einzusparen.               einschreitet und so im bes­
     dargestellt und dauerhaft      Wassernutzung, abneh­                                        ten Fall eine Erkrankung
                                                                                                 bestimmter Flächen verhin­
                                                                 Funktionsumfang und
                                                                                                 dert. Positiver Nebeneffekt
                                                                 Nutzen des Moduls
                                                                 Wetter                          hiervon ist ein reduzierter
                                                                                                 Einsatz von Pflanzenschutz­
                                                                 Wie eingangs beschrie­          mitteln zur Bekämpfung
                                                                 ben, werden in Punctus die      von Rasenkrankheiten.
                                                                 Daten angezeigt, die die
                                                                 Wetterstation automatisch
                                                                                                 Erweiterung des ­
                                                                 stündlich übermittelt. Hier­
                                                                                                 Moduls Wetter um
                                                                 bei können beliebig viele       Spektralaufnahmen
                                                                 Wettergeräte mit Punctus
                                                                 verbunden werden. Das gilt      Der Satellit Sentinel-2
                                                                 neben Wetterstationen auch      der ESA (Europäische
                                                                 für stationäre Bodenfeuch­      Weltraum­organisation) ver­
                                                                 tesensoren sowie die Daten      fügt über neuartige Spek­
                                                                 des mobilen Bodenmessge­        tralkapazitäten und liefert
                                                                 rätes „SoilGuard“.              regelmäßige Überflüge der
                                                                                                 Erde (Abbildung 1). Damit
                                                                 Basierend auf den Daten         bietet dieser Satellit neue
                                                                 der eigenen Wetterstation       Perspektiven und Einbli­
                                                                 werden Wettervorhersagen        cke in unsere Vegetation.
                                                                 sowie Krankheits-Progno­        Unter anderem können so
                                                                 semodelle errechnet. Die        Oberflächenveränderun­
                                                                 Wettervorhersagen bein­         gen, Wälder und landwirt­
                                                                 halten neben Temperatur         schaftliche Flächen beob­
                                                                 und Wind v.a. das Thema         achtet werden. Sentinel-2
                                                                 Niederschlag. In der Vor­       kann biophysikalische
                                                                 hersage ist dargestellt, wel­   Größen beobachten, etwa
                                                                 che Niederschlagsmenge          den Chlorophyll-Gehalt
                                                                 erwartet wird und wie hoch      und den Wassergehalt von
                                                                 die Wahrscheinlichkeit des      Blättern sowie den Blattflä­
                                                                 Niederschlags ist. Damit        chenindex.

     Greenkeepers Journal  2/2021
Spektralaufnahmen von Satelliten zur Überwachung der Vegetationsdynamik
GOLFPLATZ               55

                                                                          ist in wenigen Minuten er­     sung von 10x10 m pro Pixel
                                                                          ledigt. Auf einer Karte muss   geliefert.
                                                                          lediglich das entsprechende
                                                                          Gebiet bzw. die Anlage aus­    Die Multispektralbilder
                                                                          gewählt werden. Direkt im      sind violett bis grün ein­
                                                                          Anschluss liefert die Soft­    gefärbt (Abbildung 2). Die
                                                                          ware die entsprechenden        Farben repräsentieren die
                                                                          Multispektralbilder. Auch      Quantifizierung des „Leaf
                                                                          für einen gewissen Zeit­       Area Index“ (LAI), oder
                                                                          raum in der Vergangenheit      auch Blattflächenindex.
                                                                          werden Multispektralbilder     Grüne Stellen zeigen vi­
                                                                          angezeigt.                     tale Pflanzen, die Biomasse
                                                                                                         produzieren. Violette Flä­
                                                                          Je nach Wetterlage (z.B.       chen zeigen keine Vitalität.
                                                                          Bewölkung) ist die Fre­        Durch die Auswertung der
                                                                          quenz neuer Multispekt­        Blattflächen-Dynamik be­
                                                                          ralbilder (normalerweise       steht die Möglichkeit, früh­
                                                                          ca. alle 4-5 Tage) unter­      zeitig einzugreifen, wenn
                                                                          schiedlich. Aufgrund be­       bestimmte Flächen nicht die
                                                                          stimmter anderer Faktoren,     gewünschte Entwicklung
                                                                          welche die Bildgebung be­      zeigen. Die Multispektral­
Abb. 1: Der Satellit Sentinel-2 der ESA umkreist die Erde mehrmals
am Tag und erstellt dabei Spektralaufnahmen.           (Foto: Punctus)   einflussen, kann auch die      bilder liefern diese Erkennt­
                                                                          Auflösung des Multispek­       nisse einige Tage bevor die
Die Multispektralbilder die­         Bereich Wetter angezeigt             tralbildes in bestimmten       Entwicklung auf der Fläche
ses Satelliten werden voll­          und gespeichert. Die Ein­            Fällen schwanken. Norma­       sichtbar wird. Durch das
automatisch im erweiterten           richtung des neuen Moduls            lerweise wird eine Auflö­      frühzeitige Eingreifen, in
Spektralaufnahmen von Satelliten zur Überwachung der Vegetationsdynamik
56     GOLFPLATZ

     Form von beispielsweise
     zusätzlicher Bewässerung
     oder Düngung, kann weit­
     reichenderen Schäden vor­
     gebeugt werden. Anderer­
     seits kann Bewässerung
     oder Düngung reduziert
     werden, wenn hohe Vitali­
     tät auf den Flächen erkannt
     wird.

     Neben den Multispektral­
     bildern wird die Biomas­
     se-Entwicklung in einem
     Diagramm angezeigt (Ab­
     bildung 2). Neben der ma­       Abb. 2: Ausgewählte Multispektralbilder und Biomasse-Entwicklung über einen Zeitraum von über
     ximalen und minimalen           4 Monaten.                                                                   (Alle Grafiken: Punctus)
     Biomasse wird der Median
     ausgegeben. Anhand der
     Kurve können vegetative
     Phasen leicht ermittelt und
     Jahresvergleiche vorge­
     nommen werden, die mit
     den Wetterdaten überein­
     ander gelegt werden kön­
     nen (Wachstumsstunden).

     Die Flächen, die als Mul­
     tispektralbild ausgegeben
     werden, können frei einge­
     stellt werden. Bei Golfanla­
     gen bietet es sich beispiels­
     weise an, für jede Bahn eine
     eigene Fläche zu definieren
     (Abbildung 3).

     Der Rückgang von violetten
     Bereichen seit dem ersten
     Spektralbild am 14.05.2021
     zeigt, dass sich das Wachs­
     tumsklima generell verbes­
     sert hat und die Pflanzen
     zunehmend mehr Vitalität        Abb. 3: Eine Spielbahn als Bereich für das Multispektralbild an vier unterschiedlichen Tagen.

     Greenkeepers Journal  2/2021
GOLFPLATZ               57

zeigen. Erkennbar ist dane­     zu überwachen. Gerade die       und reduziert das Risiko für
ben, dass der obere Bereich     Kombination der Informa­        Rasenkrankheiten durch zu
des Bildes weiterhin fast       tionen liefert die wesent­      viel Feuchtigkeit auf der Flä­
unverändert stark violett       lichen Erkenntnisse, um         che. Zudem bietet die Soft­
eingefärbt ist. Das kann bei­   Flächen optimal und ganz­       ware u.a. die Auswertung
spielsweise durch zu hohe       heitlich zu pflegen.            der Wachstumsgradtage als
Feuchtigkeit (Staunässe)                                        Indikator zur Beurteilung
bedingt sein. In jedem Fall     Anhand der Multispek­           des Wachstums und der Ent­
sollte hier den Ursachen        tralbilder können relevante     wicklung der Pflanze. Auch
nachgegangen werden,            Stellen für die Positionie­     Schädlingsrisiken können so
bevor die Flächen sichtbare     rung der Wetterstationen        ermittelt werden.
Schäden aufweisen.              und Bodensensoren ermit­
                                telt werden. Die Geräte soll­   Letztendlich sollen die Mess­
                                ten dort positioniert wer­      werte, Multispektralbilder
Fazit
                                den, wo Messdaten nötig         und Prognosemodelle Situa­
Die Multispektralaufnah­        sind, um darauf basierend       tionen auf den Flächen trans­
men fügen sich nahtlos in       die Pflege so einzustellen,     parent machen, die sonst
das heute bereits beste­        dass die Pflanze eine gute      womöglich spät oder nicht
hende Angebot an Wet­           Vitalität zeigt. Die Satelli­   korrekt erkannt werden.
terdaten, Bewässerungs-         tendaten können auch mit                                         Weitere Informationen
und Düngeinformationen,         Wettervorhersagen und                      Benjamin Lemme        zu dieser interessanten
Wettervorhersagen sowie         Krankheits-Prognosemo­             Geschäftsführer Punctus       Ergänzung von Punctus
Krankheits-Prognosemo­          dellen korreliert werden,                                und     erhalten Sie über Benjamin
dellen ein. Hierdurch erge­     um Pflanzen optimal zu                        Gottfried Pessl    Lemme, Punctus GmbH,
ben sich noch umfassendere      bewässern. Die optimale                   CEO & FOUNDER          E-Mail: bl@punctus.com,
Möglichkeiten, die Flächen      Bewässerung spart Wasser           Pessl Instruments GmbH        www.punctus.com.

                                                                                                 2/2021  Greenkeepers Journal
Sie können auch lesen