Schätzung des regionalen Aufkommens an Sommergerste in Tschechien 2001 und 2002 mit Satelliten- und Wetterdaten

Abstract

Ziel der Arbeit war es, mit Hilfe der optischen Fernerkundung und ergänzender Daten das regionale Aufkommen an Sommergerste in Westböhmen in den Jahren 2001 und 2002 zu schätzen. Dafür mussten zwei getrennte Schätzverfahren entwickelt werden, eines zur Inventarisierung der Anbaufläche und eines zur Prognose des Kornertrags pro Hektar.<br /> Die Anbauflächenschätzung arbeitet auf der Basis einer Landnutzungsklassifikation mit multitemporalen, multispektralen Satellitenbildern. Die Szenen werden geometrisch-, radiometrisch- und atmosphärenkorrigiert, mit Vektordaten der tatsächlichen Landnutzung von Musterstücken, Vektordaten der Verwaltungsgebietsgrenzen und den Rasterdaten von CORINE-LANDCOVER® verschnitten. Die spektralen Eigenschaften der Musterstücke in den echten und den virtuellen Kanälen bilden den Klassifikator. Durch Herausrechnen der redundanten Informationen (Hauptkomponententransformation) wird die Distanz zwischen den Klassen vergrößert und damit die Klassifikation verbessert. Die Anbauflächenschätzung ist eine Addition der Flächeninhalte der als Sommergerste klassifizierten Felder in einem Landkreis. Im Ergebnis zeigt sich, dass bereits 2 Landsat-Szenen von Mai und Ende Juli/Anfang August ausreichend sind, um die Anbaufläche zu schätzen.<br /> Die Ertragsschätzung besteht aus einer multiplen linearen Regressionsanalyse des Ertrages aus vorselektierten Wetter und NDVI-Werten. Mittels einer für diesen Zweck entwickelten Methode werden die unabhängigen Variablen den Entwicklungsphasen der Pflanzen von der Aussaat bis zur Ernte zugeordnet. Die Schätzwerte der Erträge waren den Ertragsdaten aus der offiziellen Agrarstatistik ähnlich. Auch die Übertragung der Schelling-Methode auf die regionale Sommergerstenkornertragsschätzung in Westböhmen, auf Basis von über Phänophasen aggregierten Wetterdaten, brachte gute Ergebnisse.

<b>Prediction of regional spring barley production in the years 2001 and 2002 by satellite and meteorological data</b><br /> Aim of this study was to estimate the regional spring barley production in West-Bohemia by optical remote sensing and ancillary data in the years 2001 and 2002. Therefore two different estimation methods had to be developed, one for the area estimation and one for the yield prediction.<br /> The area estimation was land-use-classification-based by evaluating multitemporal and multispectral satellite images. The raw image data were rectificated in the respect of geometric, radiometric and atmospheric distortions and were combined with vector data of training areas, vector data of administration units and CORINE-LANDCOVER® raster data. The spectral performance of the trainings areas in the bands and the arithmetic layers formed the class description. By feature space optimization the best separation distances between classes were found and the classification result was improved. The area estimated per county was an addition of the areas classified as spring barley fields. The study shows that two LANDSAT images, one taken in May and the other in the last days of July or early in August are sufficient to appraise the area. <br /> The yield forecast was performed by multiple linear regression analysis of the yield from selected meteorological data and NDVI-data. The explanatory variables were assigned to the phenological phases in the plant development from seeding to harvesting. The estimated yields resembled the agro-statistical values.<br /> Furthermore the transformation of the “Schelling methodology of regional spring barley yield prediction” based on aggregated meteorological data in phenological periods was successful.