Landnutzungsklassifikation im Becken von Zoige (NO-Tibet) anhand von Landsat-TM-Aufnahmen unter besonderer Berücksichtigung der Landschaftsdegradation

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Einführung in das Untersuchungsgebiet

2.1 Lage des Untersuchungsgebietes

2.2 Naturräumliche Gliederung

2.3 Klima des Untersuchungsgebietes

2.4 Geologie des Untersuchungsgebietes

2.5 Böden des Untersuchungsgebietes

2.6 Vegetation und Landnutzung des Untersuchungsgebietes

3 Grundlagen zur Klassifikation von multispektralen Daten

3.1 Charakteristiken des Landsat-5-Programmes

3.2 Spektrale Signaturen von Oberflächen

3.2.1 Vegetation

3.2.2 Böden

3.2.3 Wasser

3.3 Grundprinzipien von algorithmenbasierten Klassifikationsverfahren

3.3.1 Unüberwachte Klassifikation mittels des K-Means-Algorithmus

3.3.2 Überwachte Klassifikation mittels des Maximum-Likelihood-Algorithmus

3.3.3 Genauigkeitsassessment

4 Durchführung der Klassifikation der Landsat-TM-Aufnahmen

4.1 Datenakquisition und -vorverarbeitung

4.2 Ausweisung von Trainingsgebieten

4.2.1 Überprüfung der Klassenseparabilität anhand von Bhattacharyya-Distanzen

4.2.2 Verifikation der spektralen Signaturen ausgewiesener Trainingsgebiete

4.3 Visualisierung der Klassifikationsergebnisse

4.4 Evaluierung der Klassifikationsergebnisse

4.4.1 Qualitative Analyse

4.4.2 Quantitative Analyse

4.4.3 Qualitätskontrolle der durchgeführten Klassifikation

5 Multitemporale Auswertung der Klassifikationsergebnisse

5.1 Auswertung der Flächenanteile

5.2 Betrachtung der Interklassenpfade

6 Diskussion der Klassifikationsergebnisse

7 Fazit

Zielsetzung & Themen

Die Arbeit quantifiziert potentielle Landschaftsdegradation im Becken von Zoige auf Basis von multispektralen Satellitenaufnahmen. Ziel ist es, durch eine multitemporale Analyse raum-zeitliche Veränderungen der Landbedeckung zu erfassen und die aktuelle Landschaftsdynamik unter Berücksichtigung methodischer Klassifikationsverfahren zu veranschaulichen.

• Landnutzungsklassifikation mittels Landsat-TM-Daten
• Analyse der Landschaftsdegradation auf dem Qinghai-Tibet-Plateau
• Vergleich von Klassifikationsmethoden (K-Means vs. Maximum-Likelihood)
• Multitemporale Auswertung und Change Detection (1994–2009)

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einleitung: Einführung in die Problematik der Desertifikation auf dem Qinghai-Tibet-Plateau und Definition des Forschungsziels.

2 Einführung in das Untersuchungsgebiet: Geographische, klimatische, geologische und ökologische Einordnung des Beckens von Zoige.

3 Grundlagen zur Klassifikation von multispektralen Daten: Erläuterung der technischen Grundlagen des Landsat-5-Programms, spektraler Signaturen und mathematischer Klassifikationsalgorithmen.

4 Durchführung der Klassifikation der Landsat-TM-Aufnahmen: Beschreibung des konkreten Workflows von der Datenakquisition über die Ausweisung von Trainingsgebieten bis zur Genauigkeitsprüfung.

5 Multitemporale Auswertung der Klassifikationsergebnisse: Analyse der zeitlichen Veränderungen und räumlichen Verschiebungen der Landbedeckungsklassen zwischen 1994 und 2009.

6 Diskussion der Klassifikationsergebnisse: Einordnung der eigenen Ergebnisse in den wissenschaftlichen Kontext und Vergleich mit Studien anderer Autoren.

7 Fazit: Zusammenfassende Bewertung der Landschaftsdegradation und der Eignung der angewandten fernerkundlichen Methoden.

Schlüsselwörter

Landsat-TM, Becken von Zoige, Landschaftsdegradation, Desertifikation, Fernerkundung, Maximum-Likelihood-Algorithmus, Vegetationsindices, NDVI, Landbedeckungsklassifikation, Qinghai-Tibet-Plateau, alpine Matten, multitemporale Analyse, Bodenfeuchte, spektrale Signatur, Bodenbedeckung.

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?

Die Arbeit untersucht die räumliche Ausdehnung der Landschaftsdegradation im Becken von Zoige (NO-Tibet) durch den Vergleich von Satellitenaufnahmen aus den Jahren 1994 und 2009.

Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?

Die zentralen Themen sind fernerkundliche Landnutzungsklassifikationen, die ökologische Charakterisierung des Zoige-Beckens sowie die Analyse von Degradationsprozessen wie Desertifikation und Überweidung.

Was ist das primäre Ziel der Arbeit?

Das primäre Ziel ist die Quantifizierung degradierter Areale und die Veranschaulichung der Landschaftsdynamik über einen Zeitraum von 15 Jahren.

Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?

Es wird eine pixelbasierte, überwachte Klassifikation mittels des Maximum-Likelihood-Algorithmus auf Grundlage von Landsat-TM-Daten durchgeführt, ergänzt durch eine Change-Detection-Analyse.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Der Hauptteil befasst sich mit den theoretischen Grundlagen der Fernerkundung, der praktischen Durchführung der Klassifikation (Trainingsgebiete, Genauigkeitsprüfung) sowie der multitemporalen Auswertung der Ergebnisse.

Durch welche Schlüsselwörter lässt sich die Arbeit beschreiben?

Landsat-TM, Landschaftsdegradation, Becken von Zoige, multitemporale Analyse und Maximum-Likelihood-Klassifikation.

Wie gehen die Autoren mit dem Problem der Mischpixel um?

Die Mischpixelproblematik wird durch statistische Qualitätskontrollen (Konfusionsmatrizen) und die bewusste Wahl von Trainingsgebieten adressiert, wobei die Limitationen bei geringer räumlicher Auflösung offen diskutiert werden.

Welche Rolle spielt die Landnutzung im Untersuchungsgebiet?

Die Nutztierhaltung wird als einer der Hauptfaktoren für den Landschaftswandel identifiziert, da die Tragfähigkeit der Ökosysteme durch hohe Viehbestände langfristig überschritten wird.