Verwendung von Geodaten bei Landmanagemententscheidungen

Wenn es um die Messung der Umwelt geht, gehörten in der Vergangenheit die Verfügbarkeit und die Auflösung von Daten zu den größten Einschränkungen. Jetzt, da wir seit vielen Jahren hochauflösende Satelliten- und Lidar-Daten sammeln, sind wir in der Lage, Veränderungen des Bodens im Laufe der Zeit zu messen. Das ist keine neue Errungenschaft; die Menschen haben die Veränderungen des Bodens quantifiziert, seit sie über die entsprechenden Instrumente verfügen. Mit dem Aufkommen von Big Data und leistungsfähiger GIS-Software wie Global Mapper sind wir nun in der Lage, räumliche Daten für Entscheidungen in der Landbewirtschaftung zu nutzen. Wir können Veränderungen in der Vergangenheit messen, z. B. Bodenerosion, Vegetationswachstum, Zersiedelung, und auch aktuelle Probleme kartieren, z. B. wie sich Wasser durch das Gelände bewegt.

Hier finden Sie einige Ressourcen für die Verwendung von Global Mapper zur Bewertung und Planung. Dieser Industry Showcase verlinkt verschiedene Ressourcen auf unserer Website, die Ihnen helfen können, bestimmte Ziele zu erreichen. Wenn Sie Fragen zu Ihren spezifischen Daten oder Arbeitsabläufen haben, wenden Sie sich an geohelp.bluemarblegeo.com.

Rasterbilder können wertvolle Einblicke in den Zustand und die Veränderung der Bodenbedeckung liefern. Mit Hilfe von Multiband-Satellitendaten, die weltweit über Landsat und andere Programme gesammelt wurden, können die Bildanalysemethoden in Global Mapper neue Datenebenen erstellen, die die Bodenbedeckung und den Zustand der Vegetation darstellen. In diesem Beispiel Workflow sehen Sie, wie multispektrale Bilder in Global Mapper verarbeitet werden können, um zu messen, wie viel Waldfläche verloren gegangen ist.

Als Alternative zu Bilddaten bieten Lidar-Daten die Möglichkeit, Waldveränderungen eingehender zu messen. Durch seine Fähigkeit, die Baumkronen zu durchdringen, kann Lidar im Vergleich zu anderen Datensätzen eine bessere Schätzung des Vegetationswachstums, der Baumzahl und der Baumkronen vornehmen. Die Lidar-Verarbeitung und die Vegetationsmessung können in Global Mapper durchgeführt werden. Nach der Klassifizierung der Boden- und Vegetationspunkte kann Global Mapper die Anzahl der Bäume und die Kronengröße schätzen. Hier in diesem Blog finden Sie Tipps zur Klassifizierung der Vegetation in Lidar-Daten. Nach der Klassifizierung können die Baummerkmale mit dem Tool Lidar Feature Extraction extrahiert und gezählt werden.

Wenn Sie Höhendaten für denselben Ort haben, die zu verschiedenen Zeitpunkten erfasst wurden, können Sie diese Datensätze vergleichen, um die Erosion zu messen. Bodenerosion ist der Verlust von Mutterboden im Laufe der Zeit und wird oft durch Wind und/oder Regen verursacht. Die Erosion kann durch die Messung von Höhenveränderungen im Laufe der Zeit oder durch Veränderungen des Bodenvolumens geschätzt werden.

In Global Mapper gibt es verschiedene Möglichkeiten, Höhenschichten zu vergleichen. Dazu gehören das Tool "Combine/Compare Terrain Layers", mit dem sich Rasterebenen vergleichen lassen, und "Cloud Compare", mit dem sich Punktwolken vergleichen lassen. Trotz der Unterschiede in der Datenstruktur haben diese Werkzeuge die gleiche grundlegende Funktion: Sie subtrahieren eine Datenebene von einer anderen, um eine neue Ebene zu erzeugen. Diese neue Ebene stellt nicht die Höhe dar, sondern den Höhenunterschied zwischen den beiden Ebenen. In der neuen "Differenz"-Ebene werden nur die Änderungen hervorgehoben, wie in der folgenden Abbildung zu sehen ist. Die roten Bereiche sind Bereiche, in denen größere Unterschiede zwischen den ursprünglichen Ebenen bestehen.

Sie können diese Bereiche hervorheben, indem Sie das Werkzeug Raster Reclassify verwenden, um alle betroffenen Bereiche in eine Farbe zu verwandeln. Um diese Informationen im Feld zu sehen, verwenden Sie das Vektorisierungswerkzeug, um Flächenmerkmale aus diesen Bereichen zu erstellen, die über Global Mapper Mobile an ein mobiles Gerät gesendet werden können.

Die Arbeitsabläufe bei der Messung von Landveränderungen können durch die Verwendung von Landnutzungs-/Landbedeckungsdaten (LULC) einen Schritt weiter gebracht werden. Diese frei verfügbaren Rasterdaten unterteilen die USA in verschiedene Bodenbedeckungstypen, die für raumbezogene Analysen verwendet werden können. Durch die Zuordnung eines Landbedeckungstyps zu Teilen eines Bildes sind LULC-Datensätze eine einfache Möglichkeit, Landsat-Bilder automatisch zu verarbeiten, ohne die Pixelwerte manuell beschriften zu müssen. Bewaldete Gebiete werden klar von Gebirgszügen, Buschland und städtischen Gebieten abgegrenzt, so dass Veränderungen in der Größe dieser Gebiete leichter zu erkennen sind.

Laden Sie LULC aus der National Land Cover Database des USGS herunter, oder übertragen Sie die Daten direkt in Global Mapper über das Online-Datentool unter U.S. Data. Sie können auch mehrere Jahre für dasselbe Gebiet herunterladen, um sie miteinander zu vergleichen. Verwenden Sie das Global Mapper Raster Reclassify-Tool, um die für Sie interessanten Bedeckungstypen zu isolieren, und weisen Sie den Typen Codes zu, die mit dem Compare/Combine Terrain-Tool analysiert werden können, um die Art der Geländeveränderung zu bestimmen.

Einfach ausgedrückt, ist die Wassereinzugsgebietsanalyse die Vorhersage, wie sich das Wasser auf der Grundlage der Höhe über das Gelände bewegen wird. Das Werkzeug für die Wasserscheidenanalyse in Global Mapper bietet eine Vielzahl von Optionen, darunter die Markierung von Bereichen, in denen sich Wasser über das Gelände bewegen könnte, oder die Abgrenzung von Wasserscheidezonen. Dieses Tool eignet sich hervorragend zur Vorhersage, wie sich Wasser durch bestehende Landschaften bewegen kann, um vorherzusagen, wohin es von einem einzelnen Punkt aus fließen könnte, um z. B. herauszufinden, wohin verschüttete Schadstoffe wahrscheinlich fließen, oder um hervorzuheben, welche Gebiete in einen Fluss münden.

In Kombination mit dem Tool Terrain Painting, das eine einfache Geländemanipulation ermöglicht, können Sie ein Geländemodell erstellen, um vorherzusagen, wie das Wasser auf Dämme oder eine bestimmte Höhe reagieren würde, oder um zu kartieren, wo das Wasser durch die Landschaft fließen wird, um zu planen, wo Schutzmaßnahmen installiert werden sollten.

Eine weitere Option zur Kartierung von Wassereinzugsgebieten ist die Hochwasserkartierung. In Global Mapper können Sie kartieren, wo der Wasserstand bei typischem Hochwasser liegt, oder den Hochwasserpegel eines Sees für Parks an einem aufgestauten See mit bekanntem Höchstwasserstand abgrenzen.

Wenn Sie mehr über die Kartierung von Wasserbewegungen im Gelände erfahren möchten, sehen Sie sich diese Präsentation über das Global Mapper-Tool zur Analyse der Wassereinzugsgebiete an.

Für die meisten invasiven Arten haben wir eine Vorstellung von ihrem idealen Temperaturbereich, ihrer Nahrungsquelle und anderen Details über ihren idealen Lebensraum. Wenn Sie diese Informationen als verschiedene Ebenen in Global Mapper einbringen, können Sie die Gebiete hervorheben, deren Lebensraum für die invasive Art am besten geeignet ist, und Sie auf die Gebiete hinweisen, die am dringendsten saniert werden müssen.

So hat beispielsweise der Klimawandel dazu geführt, dass der westliche Kiefernkäfer die Wälder im Westen der USA in alarmierendem Maße befallen hat. Eine Zunahme der Länge der Vegetationsperioden, durch Trockenheit geschwächte Bäume und zu dichte Wälder tragen zum Erfolg des Befalls bei. Diese Attribute können als separate Ebenen in Global Mapper geladen werden. Durch den Vergleich von Gebieten mit überdurchschnittlich hohen Temperaturen, unterdurchschnittlichen Niederschlägen und hochauflösenden Bildern zur Schätzung der Walddichte kann Global Mapper zur Hervorhebung von Gebieten verwendet werden, die von einem Befall bedroht sind, um eine gezielte Schadensbegrenzung zu ermöglichen.

Wenn Sie mehr über die Eignungsanalyse in Global Mapper erfahren möchten, werfen Sie einen Blick auf diese ähnliche Studie zum Lebensraum Weinbau HIER.