EON2000  - Monitoring mit Methoden der Fernerkundung zur Evaluation von FFH-Gebieten  

Inhaltsverzeichnis

1  Einleitung  

2  Das europäische Schutzgebietssystem Natura  2000

2.1  FFH - und Vogelschutzrichtlinie  

2.2  Monitoring und Berichterstattung  

3  Forschungsprojekt „Earth Observation for Natura2000 “  

3.1  Struktur und Prokektmanagment  

3.2  Indikatorentwicklung  

3.3  Nutzeransprüche  

3.4  Informationssystem  

3.5  Auswertung , Verbreitung und Dokumentation  

4  Monitoring mit Methoden der Fernerkundung  

4.1  Vorverarbeitung der Daten  

4.1.1  Datengrundlage  

4.1.2  Mosaikbildung und Entzerrung  

4.1.3  Fusionierung  

4.2  Segmentierung, Klassifizierung und Evaluation  

4.2.1  Segmentierung mit eCognition  

4.2.3  Objektorientierte Klassifikation  

4.2.3  Evaluation mit ArcGIS  

4.3  Indikatoren  

4.3.1  Indikator „ Flächenanteil“  

4.3.2  Indikator „Dichte der Strukturelemente“  

4.3.3  Indikator „Zustand von Waldhabitaten“  

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Inhaltsverzeichnis

4.3.4  Indikator „Potentielles FFH Inventar“  

4.3.5  Indikator „Rückgang der landwirtschaftlichen Nutzfläche“  

4.3.6  Indikatoren in anderen Ländern  

4.4  Vor- und Nachteile der Fernerkundung  

5  Zusammenfassung  

6  Literaturverzeichnis  

EON2000+ - Monitoring mit Methoden der Fernerkundung zur Evaluation von FFH-Gebieten

1 Einleitung

Die vorliegende Arbeit soll dem Leser einen Überblick verschaffen, was sich unter dem Begriff Natura 2000 verbirgt, wie das Forschungsprojekt EON2000+ in diesem Kontext einzuordnen ist, was die Inhalte des Projektes sind, welche Instrumente durch das Projekt bisher entwickelt wurden und inwiefern diese Instrumente praxistauglich sind. Dazu werden die Arbeitschritte in der Fernerkundung mittels der Software Erdas Imagine, eCognition und ArcGis exemplarisch erläutert, um im Anschluss die aus Fernerkundungsdaten abgeleiteten Indikatoren als Instrumentarium zur Evaluation von FFH - Gebieten genauer vorzustellen. Ferner soll in einer kritischen Abwägung dargestellt werden, welche Vor- und Nachteile die Fernerkundung bei der Evaluation von FFH -Gebieten aufweist.

2 Das europäische Schutzgebietssystem Natura 2000

Unter der Bezeichnung NATURA 2000 ist ein Schutzgebietssystem zu verstehen, das in der Richtlinie 92/43/EWG (FHH - Richtlinie) vom 21. Mai 1992 des Rates der Europäischen Union in Artikel 3 Absatz 1 definiert i st. Dabei soll zur Erhaltung der

natürlichen Lebensräume und der wildlebenden Tiere und Pflanzen ein „kohärentes europäisches ökologisches Netz“ geschaffen werden, das sich aus zwei Gebietkategorien zusammensetzt:

1. Schutzgebiete, insbesondere Lebensraumtypen und Habitate, die im Anhang I und Anhang II der Richtlinie 92/43/EWG aufgeführt sind, 2. Flächen nach Artikel 4 der Richtlinie 79/409/EWG vom 2. April 1979 des Rates der E uropäischen Union über die E rhaltung der wildlebenden Vogel arten (Vogelschutz-Richtlinie).

Nach DIETEREICH (1998, S.12) ist das vorrangige Ziel von NATURA 2000 „die Erhaltung der biologischen Vielfalt in der Europäischen Union.“ Darunter ist zum einem die Vielfalt der Tier- und Pflanzenarten und zum anderem die Vielfalt der Lebensräume für wildwachsende Pflanzen und wildlebende Tiere zu verstehen.

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2.1 FFH- und Vogelschutzrichtlinie

Da sich diese Hausarbeit nicht mit verfahrenstechnischen Fragen zur Ausweisung von Schutzge bieten u.ä. beschäftigt, sei an dieser Stelle nur auf die Schutzgebietstypen beider Richtlinien verwiesen. Demnach wird in der FFH - Richtlinie im Anhang I nach biogeographischen Regionen bzw. Lebensräumen differenziert. Dabei wird zwischen alpinen, atlantischen, kontinentalen, mediterranen, makaronesisch und borealen Regionen unterschieden (Abbildung 1).

Abbildung 1: Biogeographische Regionen und Geltungsbereich

der FFH - Richtlinie (Quelle: Bundesamt für Naturschutz)

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In Anhang II der FFH - Richtlinie sind Tier- und Pflanzenarten aufgelistet, für deren Erhaltung besondere Schutzgebiete ausgewiesen werden müssen. Anhang III listet die Kriterien auf, nach denen die Mitgliedsstaaten ihre Vorschlagslistenzusammenstellen müssen, Anhang IV enthält die besonders streng zu schützenden Tier- und Pflanzenarten, Anhang V zählt die Tier- und Pflanzenarten von gemeinschaftlichem Interesse auf, für deren Entnahme aus der Natur eine Erlaubnis erforderlich ist und Anhang VI schreibt vor an, welche Fang-, Tötungs- und Beförderungsmethoden von Tieren verboten sind.

Die so genannten "Vogelschutzgebiete" sind besondere Schutzgebiete, die in der Richtlinie über die Erhaltung der wildlebenden Vogelarten ( Richtlinie 79/409/EWG) aufgelistet sind. In Artikel 3 und 4 der Richtlinie sind die Mitgliedstaaten der Europäischen Gemeinschaften u.a. zur Einrichtung von Schutzgebieten verpflichtet . Der Hinweis auf diese Schutzgebiete in FFH- und Vogelschutzrichtlinie ist deshalb von Bedeutung, da diese Flächen für ein vorgeschriebenes Monitoring (vgl. Kapitel 2.2) erfasst werden müssen.

2.2 Monitoring und Berichterstattung

In Artikel 11 der FFH - Richtlinie ist ein allgemeines Überwachungsgebot für alle Lebensraumtypen und Arten, insbesondere die prioritären Arten und Lebensraumtypen festgeschrieben. Prioritäre Biotope und Arten sind nur in den Anhängen I bzw. II der FFH - Richtlinie enthalten und mit einem Sternchen (*) gekennzeichnet (§ 19a Absatz 2 Nr. 5 und 6).

Des Weiteren ist in Artikel 17 der FFH - Richtlinie eine Berichtspflicht verankert, bei der die Ergebnisse der allgemeinen Überwachung nach Artikel 11, die Dokumentation der in den NATURA 2000-Gebieten durchgeführten Maßnahmen und die Bewertung des Erhaltungszustandes in einem Bericht alle 6 Jahre dargestellt werden müssen. Diese Vorgaben sind als Anlass zur Initiierung des EON2000-Forschungsprojektes genommen worden, das in Kapitel 3 und Kapitel 4 näher beschrieben werden soll.

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3 Forschungsprojekt „Earth Observation for Natura2000+“

Earth Observation for Natura2000+ (EON2000+, Erdbeobachtung für Natura2000+), ist ein von der Europäischen Kommission gefördertes Forschungsprojekt, das als Fortsetzung eines frühren Projektes (EON2000) zu sehen ist. Dabei nehmen 14 Projektpartner aus 8 unterschiedlichen europäischen Ländern im Zeitraum von 2001 bis 2004 an der Umsetzung des Projektes teil. Es wurden insgesamt 15 Untersuchungsgebiete in 5 biogeographischen Zonen untersucht. Das Ziel von EON2000+ ist es, praktisch anwendbare Indikatoren für den Umweltzustand geschützter Gebiete zu entwickeln, die im Hinblick auf den Bereich der Schaffung eines kohärenten europäisches ökologisches Netzes nutzbare Instrumente zur Umsetzung Europäischen FFH - Richtlinie darstellen sollen. Schwerpunktmäßig befasst sich das Projekt mit folgenden Teilaspekten:

- Bedarfserfassung und die Rolle von Umweltindikatoren für Umweltschutzaufgaben

- Anwendbarkeit von Indikatoren im Hinblick auf die Schutzgebietskategorien in den Richtlinien (FFH-, Vogelschutz- und Wasserrahmenrichtlinie) der Europäischen Kommission

- Das Nutzungspotential von Fernerkundungsdaten bzw. Geo-Daten für das Monitoring 3.1 Struktur und Projektmanage ment

Die Struktur des Projektes wurde durch die Aufteilung in verschiedene Arbeitsbereiche festgelegt, die sich im Einzelnen mit der Indikatorentwicklung, den Nutzeransprüchen, der Entwicklung eines EON-Informationssystems, der Auswertung und der Verbreitung und Dokumentation der Ergebnisse beschäftigen. Das Projektmanagment wird von der britischen Firma Infoterra ltd. wahrgenommen.

Zur Koordination der einzelnen Projektpartner untereinander wurde ein Zeitplan aufgestellt, in dem die Termine für Workshops und Treffen zu den zu bearbeitenden Themen aufgestellt wurden sind (Abbildung 2).

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3.2 Indikatorentwicklung

In diesem Kapitel sollen die Anforderungen an die Indikatoren in Bezug auf das Forschungsprojekt dargestellt werden. Dazu ist zuerst zu klären, was unter einem Indikator zu verstehen ist:

„Indikatoren (lateinisch indicare = anzeigen) sind allgemein Hilfsmittel, die gewisse Informationen anzeigen sollen. Sie gestatten die Verfolgung von Abläufen, indem sie das Erreichen oder Verlassen bestimmter Zustände anzeigen.“

(http://de.wikipedia.org/wiki/Indikator, Stand 30.9 2004). Die Haupanforderungen an Umweltindikatoren, die dem EON2000+ Projekt zugrunde gelegt werden sind: Repräsentativität in Bezug auf die Umweltsituation, Reaktionsfähigkeit bei Änderung der Umweltbedingungen über die Zeit, gebietsunabhängige Anwendbarkeit, einfache Interpretation, wissenschaftliche Fundierung, Anwendbarkeit in europäischen Vereinbarungen, Vergleichbarkeit mit Referenzwerten und die Integrationsmöglichkeit in ökonomische Modelle, Vorhersagen und Informationssysteme.