Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die Bestandsermittlung von Meeress\u00e4ugetieren, wie z. B. der einzigen in der Ostsee heimischen Walart, dem Schweinswal Phocoena phocoena, wird derzeit durch Observerfl\u00fcge mit der Standard Linientransekt Methode durchgef\u00fchrt. Auf Grund des erheblichen finanziellen und logistischen Aufwandes k\u00f6nnen Fl\u00fcge nur selten realisiert werden. Innerhalb des Projektes wird ein neues Verfahren zur Z\u00e4hlung von Meeress\u00e4ugetieren unter Zuhilfenahme von UAVs (Unmanned Airborne Vehicles, Drohnen) in Kombination mit Fernerkundungstechniken entwickelt und erprobt. Als Vorstudie soll unter Beweis gestellt werden, dass die derzeitigen fotografischen Methoden und technischen Voraussetzungen gegeben sind, um Schweinswale in ihrem nat\u00fcrlichen Habitat aufzuzeichnen und aus den Bildern zu extrahieren. Das entwickelte Verfahren kann nicht nur auf andere Meeress\u00e4ugerarten \u00fcbertragen werden, sondern auch in anderen umweltrelevanten Bereichen, wie bei zuk\u00fcnftigen Bauvorhaben (z. B. Windkraft) oder Verklappung von Baggergut und zur \u00dcberwachung von Meeresschutzgebieten als Monitoringmethode eingesetzt werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenF\u00fcr die sp\u00e4tere Verwendung von UAVs ist es notwendig, sehr leichte Kleinbilddigitalkameras zu nutzen, die eine gute Aufl\u00f6sung, geometrisch homogene Eigenschaften und kurze Bildfolgezeiten haben. Mehrere Systeme sind hinsichtlich der Kalibrierbarkeit, den Anschlussm\u00f6glichkeiten und der Programmierbarkeit zu testen. Um festzustellen, wie die Konturen der Schweinswale sich aus Senkrechtaufnahmen extrahieren lassen, ist eine hohe Anzahl qualitativ hochwertiger Bilder mit dem Fernerkundungsmesssystem PFIFF notwendig, die bei mehrmaligen \u00dcberfliegungen der d\u00e4nischen Beltsee mit bekannterma\u00dfen hohen Schweinswaldichten erstellt werden. Die georeferenzierten Aufnahmen werden genutzt um einen mathematischen Algorithmus zum Auffinden von Schweinswalen, M\u00fcll, Schiffen und V\u00f6geln in Luftbildern zu programmieren. Die so gewonnenen Erfahrungen werden innerhalb eines realen Observerz\u00e4hlfluges in Standard-Linientransekt-Methode angewendet und erprobt. Letzter Schritt ist die Evaluation von verf\u00fcgbaren UAVs hinsichtlich der Genauigkeit und Kalibrierbarkeit der GPS- und INS-Sensoren, der maximalen Zuladung und Flugreichweite, ausgereifter Technik und zuverl\u00e4ssiger Anwendung in marinen Umgebungen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Innerhalb des Projektes wurden f\u00fcnf Bildfl\u00fcge mit dem Fernerkundungssystem PFIFF durchgef\u00fchrt. Dabei konnten erfolgreich qualitativ hochwertige Aufnahmen von Seehunden und Seev\u00f6geln im Freiland und von Schweinswalen in Gefangenschaft gemacht werden.
\nDie dabei mit dem System PFIFF erreichte Qualit\u00e4t der Bilder ist f\u00fcr die Z\u00e4hlung von Robben- und Seevogelbest\u00e4nden sehr gut geeignet und unterstreicht das hohe Potenzial von Luftbildaufnahmen zur Quantifizierung von Wildtierbest\u00e4nden. F\u00fcr verschiedene Tierarten konnten erfolgreich Mustererkennungsverfahren eingesetzt werden, die eine automatisierte Auswertung von Luftbildern zuk\u00fcnftig erm\u00f6glichen werden. Die hierf\u00fcr eingesetzte industrielle Bildanalysesoftware Halcon 8.0 ist auch f\u00fcr diese Einsatzgebiete geeignet.
\nDie f\u00fcr die Projektzwecke angeschaffte Kamera Canon Powershot G9 erzeugte w\u00e4hrend der geometrischen und radiometrischen Kalibrierung geometrisch hinreichend korrekte und hoch aufgel\u00f6ste Bilder. Das Signal zu Rausch Verh\u00e4ltnis (SNR) verringert sich bei ung\u00fcnstigen Aufnahmebedingungen drastisch. Im Resultat ist die Kamera f\u00fcr kontrastreiche Motive (z.B. \u00fcber Land oder K\u00fcstenbereichen) sehr gut geeignet, w\u00e4hrend f\u00fcr kontrastarme und dunkle Motive (wie z.B. die Wasseroberfl\u00e4che) die Blendenzahl gro\u00df gew\u00e4hlt werden muss. Im Zusammenspiel mit der nur 1\/1,7 gro\u00dfen Sensorfl\u00e4che ergeben sich Einschr\u00e4nkungen hinsichtlich des Einsatzes mit bemannten Flugzeugen aufgrund des SNR und der Bewegungsunsch\u00e4rfe bei zu langen Belichtungszeiten. Da unbemannte Flugzeuge mit einer geringen Geschwindigkeit fliegen, verringern diese Probleme zuk\u00fcnftig.
\nDie Erfassung von Schweinswalen auf der freien Ostsee mit fotografischen Methoden gelang auf Grund von methodischen Problemen nicht optimal. Die vom Observer seitw\u00e4rts gesichtetenSchweinswale konnten nicht durch die Kamera festgehalten werden, da f\u00fcr die Senkrechtaufnahme ein zweiter Anflug auf das gesichtete Tier notwendig war. Dem Observer gelang es nur bedingt, den Piloten koordiniert zum Schweinswal zu f\u00fchren und dann das Flugzeug kurz vor dem Erreichen des Tieres wieder waagerecht zu stellen. Zuk\u00fcnftige Versuche sollten mit Observermaschinen durchgef\u00fchrt werden, die spezielle Fenster besitzen, durch die die Beobachtung erleichtert wird. Solche Maschinen stehen derzeit nicht mit einer f\u00fcr fotografische Aufnahmen notwendigen Bodenluke zur Verf\u00fcgung.
\nF\u00fcr die Erfassung von Meeress\u00e4ugetieren m\u00fcssen spezielle Anforderungen an die zu nutzenden unbemannten Flugzeuge gestellt werden. In Europa wird mit dem System Fulmar ein geeignetes UAV angeboten. Weitere so genannte Dual-Use Modelle sind in den USA erh\u00e4ltlich, ein Import ist jedoch auf Grund von Export- und Einfuhrbestimmungen nur schwer m\u00f6glich.
\nDie rechtlichen Rahmenbedingungen in Deutschland und in weiteren Teilen Europas lassen derzeit den Einsatz von UAVs \u00fcber 5 kg nicht, oder nur f\u00fcr milit\u00e4rische \u00dcbungen zu. Eine Regulierung f\u00fcr UAVs bis 5 kg Abfluggewicht ist derzeit in Bearbeitung. Leider werden solche \u0082leichten UAVs nicht hochseetauglich sein. Dennoch ist der zuk\u00fcnftige Einsatz von Micro-UAVs mit einem Abfluggewicht < 5 kg f\u00fcr k\u00fcstennahe Fragestellungen sehr vielversprechend.\n\n\n\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation\n\nW\u00e4hrend des Projektes wurde ein internationaler Expertenworkshop im Stralsunder Ozeaneum durchgef\u00fchrt. Es nahmen 50 Wissenschaftler und Ingenieure aus 8 verschiedenen L\u00e4ndern teil. Diese Tagung wurde von Presse und Rundfunk begleitet. F\u00fcr die Tagung wurde weiterhin eine Webseite etabliert, \u00fcber die die Vortr\u00e4ge abgerufen werden k\u00f6nnen: www.auf.uni-rostock.de\/gg\/veranst\/UAV\/Default.aspx?id .\nDas Fernsehen (dritte Programme) ist sehr an einer Begleitung von Feldversuchen mit Drohnen interessiert, konnte jedoch innerhalb dieses Projekte aufgrund der beengten Platzverh\u00e4ltnisse im Flugzeug nicht eingebunden werden.\n\n\nFazit\n\nIm Ergebnis der Pilotstudie zum Projekt Remplane ist die Nutzbarkeit von fotografischen Fernerkundungsmethoden zur Erfassung der marinen Fauna best\u00e4tigt worden. Auch wenn die Erfassung von Schweinswalen auf Luftbildern recht trickreich ist, sind die Ergebnisse einer automatisierten Bildanalyse zur Detektion von anderen Arten, wie z. B. Seev\u00f6geln und Robben, \u00e4u\u00dferst vielversprechend.\nGeeignete UAVs (> 5 kg Startgewicht) k\u00f6nnen auf Grund der aktuellen Gesetzeslage leider nicht f\u00fcr das Schweinswalmonitoring eingesetzt werden. Zuk\u00fcnftig werden aber leicht UAVs einen wesentlichen Beitrag zum Monitoring von marinen, k\u00fcstennahen Schutzgebieten leisten. Insofern ist eine Fortsetzung des Projektes w\u00fcnschenswert, um eine kontinuierliche Weiterentwicklung der bereits jetzt vorhandenen methodischen Ans\u00e4tze zu erm\u00f6glichen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Die Bestandsermittlung von Meeress\u00e4ugetieren, wie z. B. der einzigen in der Ostsee heimischen Walart, dem Schweinswal Phocoena phocoena, wird derzeit durch Observerfl\u00fcge mit der Standard Linientransekt Methode durchgef\u00fchrt. Auf Grund des erheblichen finanziellen und logistischen Aufwandes k\u00f6nnen Fl\u00fcge nur selten realisiert werden. Innerhalb des Projektes wird ein neues Verfahren zur […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2422,63,50,51,53],"class_list":["post-24713","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-landnutzung","tag-mecklenburg-vorpommern","tag-naturschutz","tag-ressourcenschonung","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"25770\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"","dbu_projektdatenbank_bsumme":"124.175,00","dbu_projektdatenbank_firma":"Stiftung Deutsches Meeresmuseum\nMuseum f\u00fcr Meereskunde und Fischerei - Aquarium","dbu_projektdatenbank_strasse":"Katharinenberg 14-20","dbu_projektdatenbank_plz_str":"18439","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Stralsund","dbu_projektdatenbank_p_von":"2008-02-01 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2009-04-01 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"1 Jahr und 2 Monate","dbu_projektdatenbank_telefon":"03831\/2650210","dbu_projektdatenbank_inet":"www.meeresmuseum.de","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Mecklenburg-Vorpommern","dbu_projektdatenbank_foerderber":"129","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"DBU-Abschlussbericht-AZ-25770.pdf","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/24713","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/24713\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":43086,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/24713\/revisions\/43086"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=24713"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=24713"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=24713"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}