Auswertung und Verfügbarkeit von Satellitenbildern

Ja, also spätestens hier wollt ich auch mal einhaken, ob nicht nen Missverständnis vorliegt: Aktuell scheint ja Sentinal/Copernicus voll angesagt zu sein und alle paar Tage mit nem großen Spektrum überall mal rumzukommen.

Interessant fand ich in dem Zuge, dass auf Basis dieser Daten eben auch gemutmaßt/bestimmt werden kann /was/ auf einer Fläche wächst. Dabei werden wohl für-die-jeweilige-Pflanze charakteristische Kennlinien über Zeit in den jeweiligen Spektra gebildet, sodass man früher oder später $ausreichend_sicher sagen kann, was dort wächst.

Im flüchtigen Rüberscrollen find ich dieses Paper dazu janz Augen öffnend:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425717304686

Hier nochn Bild:

Und die räumliche Auflösung macht auch schon innerhalb des Flugradiuses eines Bienenstocks ein paar Pixel aus:

Sentinel-2 cropland mapping using pixel-based and object-based time-weighted dynamic time warping analysis

  • Authors: Mariana Belgiua, Ovidiu Csillik
  • DOI: Redirecting

Under a Creative Commons license CC BY 4.0

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Für Ackerland (cropland) ist das sicher alles richtig, für die Bienen gibt es da allerdings nur Raps, Sonnenblumen, Phacelia, Senf, ggf. Heide. Eigentlich ist nur der Raps hier relevant. Alle Trachtquellen wie einzelne Büsche, Bäume, usw. sind vermutlich gar nicht oder schlecht damit zu identifizieren.

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Hm … nagut, das klingt in der Tat unter dem Gesichtspunkt “Felder” als “Futter für die Biene” wenig hilfreich. Wobei die Auflösung ja auf 10x10m runter gehen soll. Da kann ja schon einiger Kleinkram bei sein.

@clemens Wäre es eigentlich interessant sich zu fragen ob man so oder anders rausfinden könnte, ob/welche Chemikalen/Pestizide/*zide ausgebracht werden?

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Eigentlich braucht man das nicht. Bienengefährliche Mittel dürfen nur auf Pflanzen ohne Blüten ausgebraucht werden und die für die Spritzung in Blüten zugelassen sind, sind nicht bienengefährlich. So die Theorie und Gesetzeslage!

Es gibt aber immer wieder Probleme damit: Ein grünes Feld wird gespritzt und daneben sind blühende Wildpflanzen, die den Spritznebel abbekommen und da sammeln Bienen dann Nektar und vergiften sich. Oder Beize, die eigentlich in den Boden soll löst sich bei der Einsaat vom Korn und landet als Staub in Pfützen von denen Bienen Wasser holen und sich so vergiften. Weiter gibt es Insektizide, die sich sehr lange in Pflanzen halten oder welche die als “bienenungefährlich” eingestuft sind, Forscher aber sagen, dass die Bienen halt doch neuronal beeinflussen, wenn sie auch nicht gleich tot umfallen ist es dennoch Körperverletzung und kann bei mangelnder Orientierung, weniger Brutpflege allgemein weniger (Sammel-)Aktivität doch zum Tod eines Volks führen.

Man möchte also eher wissen, ob die Bienen Vergiftungserscheinungen haben und dann möchte man wissen was wo gespritz wurde, und ob das nach “fachlicher Praxis” erfolgt ist.

Menzel und Greggers haben da ja geforscht, siehe: Bienen als Umweltspäher entdecken Neonicotinoide - Mellifera e. V., sie wollen pathologisches Verhalten bei den Bienen (kein / komischer Schwänzeltanz) dazu nutzen Vergiftungen zu diagnostizieren.

Was wo gespritzt wird werden wir mit Satelitenaufnahmen oder auch (elektronische ;-) Drohnen nicht feststellen. Man könnte ggf. den Traktor sehen, wenn er spritzt, das sagt aber noch nichts über den Inhalt der Spritzbrühe oder ob es für Bienen gefährlich werden könnte aus. Viele Fungizide und Herbizide sind nicht gefährlich für die Bienen. Spritzen an sich daher nicht zwingend eine Gefahr für die Bienen, es kommt drauf an was und auf welche Pflanzen, hier vor allem blühend oder nicht blühend, ausgebracht wird.

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Hallo liebe Hiveeye community, ich dachte ich schau mal wieder bei euch vorbei. Ihr seid mir seit dem Bits&Bäume in Berlin mit eurem coolen Projekt nicht mehr aus dem Kopf gegangen. Leider (und dafür schäme ich mich sehr) habe ich das Interview immer noch nicht fertig gemacht. Aber irgendwie kam immer wieder was dazwischen…
Was ich erzählen wollte: Jetzt arbeite ich im Institut für Biodiversitätsinformation in Ebern bei Bamberg. Wir arbeiten unter anderem in der Agrarlandschaftsforschung (ifbi.net). Dabei machen wir viel mit Wildbienen, Hummeln, Schwebfliegen und anderen Insektengruppen. Mein Schwerpunkt liegt dabei auf Strukturen in der Agrarlandschaft. Ich wollte mich mal erkundigen, wie sich eure Arbeit weiter entwickelt hat. Habt ihr schon was mit Fernerkundung gemacht? Genau so wie Belgiu & Csillik (2017) das beschreiben hatte ich mir das damals auch vorgestellt. sehr interessantes Paper! Das Argument, dass für Honigbienen nur Raps interessant ist, ist aber auch sinnvoll… Die Frage ist ja, was möchte man herausfinden und warum.
Wie wichtig sind denn Blühstreifen und blühende Randstrukturen bzw Ackerbeikräuter wie Mohn und Kornblumen für Honigbienen? Für Wildbienen sind natürlich die Nistmöglichkeiten in der Landschaft absolut wichtig, die spielen für Honigbienen ja nicht so eine große Rolle… Welches Blütenspektrum ist für Honigbienen denn am relevantesten?
Ich bin grade bisschen am Überlegen, ob wir och euch wir uns irgendwie zusammen arbeiten könnten. Vielleicht habt ihr ja auch Interesse… just in case wollte ich mal Bescheid sagen und anfragen. Wenn ja, meldet euch gerne.
Liebe Grüße
Phinni

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Hi Phinni,

schön dass Du Dich meldest.

No worries. Zukünftige Archäologen werden es irgendwann vom Speichermedium dekodieren und sich darüber freuen ;].

Schönes Ding. Bald geht es ja wieder los mit der Fliegerei. Viel Freude und Erfolg bei Euren schönen Projekten.

Auf der Ebene wie wir es hier angedacht hatten – noch nicht wirklich.

Generell finde ich die Datenkneterei weiterhin spannend, gern auch mal fortschrittlicher mit Daten, die von den Sentinels kommen. Leider geht mir ein wenig das Domänenwissen und damit auch die Einschätzung der jeweiligen Sinnhaftigkeit ab.

Aber ja, grundsätzliches Interesse besteht bei uns weiterhin. Software-mäßig haben sich mittlerweile einige Hiveeyes-Spinoffs bei https://github.com/earthobservations eingefunden, wo wir gemeinsam mit dem lieben @gutzbenj weiter am Thema “Gute offene (Umwelt-)Daten für alle” arbeiten, @wtf und @einsiedlerkrebs ebenso noch mit im Boot und wir versuchen, die Pflege und Wartung unseres Datenmischwerk auf https://weather.hiveeyes.org/ weiterhin aufrecht zu erhalten. Ab und an schneien auch mal Gäste rein und fragen z.B. nach Air quality information for Sheffield (GB) - Air quality data - Panodata Community – aber das ist ja ein leicht anderes Thema, bei dem es nicht per se um Bienen und Insekten geht [1].

@wtf’s neuliches Update bei Temperatursummen in der Imkerei - #40 by limago aufgrund des Impulses von @limago passt da schon eher dazu. Bedankt!

Vielleicht schreiben ja die anderen auch noch was dazu hier rein und wir kommen bei kollektivem Interesse mal bei Gelegenheit auf eine Telefonkonferenz zum Ideen sammeln zusammen?

Liebe Grüße,
Andreas.


  1. Es stellt sich heraus, vielleicht doch: Wissenschaftliche Forschungsarbeiten im Bereich der Bienenkunde und Datenimkerei - #11 by Andreas ↩︎

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Blühstreifen, Hecken usw. sind wichtig für die Bienen. Schön wäre natürlich eine “Speiselandkarte” für Bienen zu haben, damit könnte man überlegen:

  • wo fehlen Bienenvölker z.B. zur Bestäubung, meist haben das für Feldfrüchte die Landwirte im Blick, da mit besserer Bestäubung auch die Erntemenge steigt
  • als Imker könnte man schauen wo gute Tracht ist und wo man mit den Bienen hinwandern könnte

Alles steht und fällt aber imo mit der Auflösung der Bilder und ob wir hier mit Satelitendaten so glücklich werden … wie schon oben gesagt sind Trachtvorhersagen sehr vom lokalen und aktuellen Wetter abhängig. Raps, obwohl er blüht wird bei “gutem” Wetter / genügend Bodenfeuchte deutlich besser honigen als an kalten Tagen und trockenen Standorten.

Viele Tracht-Pflanzen (Linde, Honigtautrachten, Bewuchs unter Bäumen / Hecken) wird man selbst mit Drohnen vermutlich nur schwer als gerade Nektar spendend identifizieren könnten.

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Hier habe ich einige niedrigschwellige Angebote beleuchtet, um die Daten near-realtime interaktiv zu sichten.


Obgleich dieser grandiosen Technik gilt vermutlich aber weiterhin:

Hier konnte ich noch ein paar interessante Papers, Conference Proceedings und Technical Notes entdecken, die u.U. grob in die Richtung gehen, in die wir schauen.

Mapping pollination types with remote sensing

Potential of Sentinel-2 and SPOT5 (Take5) time series for the estimation of grasslands biodiversity indices

Modelling patterns of pollinator species richness and diversity using satellite image texture

Effects of landscape complexity on pollinators are moderated by pollinators’ association with mass-flowering crops

Prediction of plant diversity in grasslands using Sentinel-1 and -2 satellite image time series

Monitoring Plant Functional Diversity Using the Reflectance and Echo from Space

Assessing Spatial Limits of Sentinel-2 Data on Arable Crops in the Context of Checks by Monitoring

Dort konnte ich noch ein Vorhaben im Rahmen des Copernicus Programms entdecken, die das Thema in die Anwendung bringen wollen. Es geht wohl im weitesten Sinne darum, “precision farming” (precise apiculture) zu betreiben, u.U. aber auch, das mit “pollinators protection” zu verbinden.

Das Projekt wurde bereits 2017 im Rahmen der DLR Energy & Environmental Challenge vorgestellt und wanderte nun 2019 unter dem Namen “PASST” wohl in die Business-Sparte der ESA. Es scheint also einen kommerziellen Anstrich zu haben.

Auch die Publikation “The Ever Growing Use of Copernicus across Europe’s Regions” des
NEREUS Netzwerks (Network of European Regions Using Space Technologies) streift das Thema entlang der effizienteren Gewinnung erneuerbarer Energien im Rahmen des COP4EE Vorhabens, durchaus aber mit dem Aspekt, dabei auf “pollinator-friendly crop cycles” zu optimieren.

Siehe Seite 91:

Re @Phinni auch von meiner einer! (:

Uund gibts da noch nen Paper oder ähnliches, was Du empfehlen kannst? Bzw wo lässt sich Belgiu & Csillik finden? [Edit: Ach, dit hatt ich dato ja ausgegraben.]

Ich hatte nach unserer Begegnung mal spaßeshalber das Sat-Spektrums-Plugin für qgis von hatari ausprobiert; mittels derer Videoanleitungen kam man ganz Kochrezepts-mäßig schön zu einer eigenen Klassifikation von Oberflächen. Aber weiter als bis nem ersten-einfachen Ausprobieren von ner Differenzierung von Asphalt/Ziegeldach/Wald innerhalb eines Aufnahme-Zeitpunkts reichte meine Ambition denn auch erstmal nicht.

Das ist natürlich spannend. Und über Wildbienen haben wir hier nicht viel zu bieten … im Bereich “Zählung” sind wa ja auch nicht groß unterwegs, oder?

@clemens wie isn dis mit Bäumen? Lindenhonig gibts ja auch – und die hatt ja auch ne Blütephase, die so ne Auswertung ja ausmachen kann.

Ach das is ja mal nen ganz lustiger umgedrehter Betrachtungswinkel! Bäm. Also hieße das erstmal die Frage zu klären “wie gut ist der ‘Bestäubungserfolg’ je Frucht”?

Na was ist denn nun alles “lecker”? Ick kenn mich ja nicht aus, aber wenn ick nach “Honigsorten” kieke, find ich: Raps, Linde, Akazie, Fichte, Sonnenblume, Löwenzahn, Edelkastanie, Tanne … welche Obstbäume sind denn relevant?

Oder richtung Imkererei nach Relevanz gefragt: Gibt es Statistiken/Umfragen “welche Honigsorten in welchen Mengen” so anfallen? (Wenn de jetz sagen solltest "aber dit gibts nur zu 0,0000quietsch Prozent mal im Glas.)

Richtung Satellitendatarei hab ich ja das dumpfe Gefühl, dass diese ganze “was wächst/menscht/gammelt-denn-da”-Kartiererei mehr und mehr Fahrt aufnimmt und man in Bälde auch hoffentlich die ein oder andere Aufbereitung anderer Leute als “Wikipedia-OSINT der Sat.-Auswerter” zur Verfügung haben könnte. Fragt sich natürlich immer in welcher Qualität, in welchen Zeuträumen, aber hast Du in die ne Richtung schon was mitbekommen @Phinni?

Geht runter bis auf 30m den Pixel, alles schick.

Dit ist ja nur gut zu wissen, sowas kann ja die Sensorik möglw. auch erfassen oder sicher dazu korreliererden?

Oh, da geht meinem Vernehmen nach so einiges, also etwa verschiedenen Baumarten zu differenzieren oder eben Blütestadien auszumachen oder anhand eines ersten Vegetationsverlaufs von ein paar Wochen sagen zu können was das wächst – eben solang die Anzahl an Möglichkeiten nicht allzusehr ausufert.

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Wir hatten hier mal was gesammelt, um es als “preset”-Filter auf die Phänologiedaten anzuwenden.

Jenes hier kennen wir ja bereits.

Und just gestern lief mir dieses über den Weg.


Das hattest Du damals aufgetrieben:

Und nun gerade eben dieses:

3 cm / px oder 30 cm px?? wie könnte man erkennen ob ein Baum blüht, gerade wenn z.B. die Blüten recht klein sind wie hier bei der Linde:


cc-by-sa 3268zauber~commonswiki

Eine schöne Übersichtsstudie:

Remote Sensing and Ecosystem Services: Current Status and Future Opportunities for the Study of Bees and Pollination-Related Services


Die Fern-Erkundung von Honigtau hat ganz offensichtlich bereits Bedeutung: an Honigtau entwickeln sich gerne Schwärzepilze (“Rußtau”), diese Verfärbung läßt sich im Satellitenbild erkennen. Außerdem besteht Honigtau aus mehreren Zuckerarten und auch Terpenen, alles gut brennbar - somit läßt sich durch die pilzbedingte Verfärbung im NIR-Bereich eine potenziell erhöhte Waldbrandgefahr abschätzen:

Detecting Burn Severity across Mediterranean Forest Types by Coupling Medium-Spatial Resolution Satellite Imagery and Field Data

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30m Realität = 1px Photo. Natürlich würde ich weder ne Detektion einer einzelnen Blüte noch eines einzelnen Baumes mit Blüten innerhalb von 30x30m erwarten. Wenn es sich allerdings um nen Wald, also um einen “zu 100% mit Linden gefüllten Pixel” handelt, denn haben wa ja nicht mehr “nur 100% nomales (Chlorophyll-)Blatt” in dem einen BIld (vor der Blüte), sondern sowas wie “nur 80-90% Chlorophyll-Blatt und 10-20% im Bild sind jetzt Blütenblätter und Blüten”. Und den Versuch das zu unterscheiden würd ich mal schon wagen. (Oder was meinst Du, @Phinni ?)

Andererseits wäre ja auch vielleicht schon allein die Information “hier wächst überhaupt Linde” interessant, @clemens !? wann die blüht verhält sich ja sicher halbwegs ähnlich zu den sonstigen phänologischen Beobachtungen in der Region. Aber da es ja auch verschiedene Lindensorten gibt die vielleicht leicht unterschiedlich im Timing blühen stieße das natürlich auch an seine Grenzen.

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Für diesen Thread möchte ich doch gern aus dem imkerlichen Thread Mollig warm trotz Minusgraden nebenan als kleines Beispiel für ne mögliche (eher forschende) Fragestellung @Thias zitieren:

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Super spannende Literatur habt ihr gefunden/ zusammengetragen. wow. Ich bin mich noch bisschen am Durchwursteln. Ich stehe der Fernerkundung zur Aussage über Biodiversität in der Landschaft nach wie vor etwas kritisch gegenüber, da ich die Arbeit im Feld total wichtig finde. Artenkenntnis und Einschätzungen vor Ort sind absolut wichtig. Andererseits passiert so viel in kurzer Zeit in so großer Skala, dass man gar nicht alles ablaufen kann. Ich denke, dass unterscheidungen zu verschiedenen Baumarten absolut möglich sind. Wahrscheinlich nicht zwischen allen Baumarten, aber Linde in Blüte sollte möglich sein.

also ja :slight_smile:
es können ja auch unterschiedliche Biotoptypen unterschieden werden, bzw der Versuch wird gewagt, Kartierungen digital mit RS zu machen.

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