Den Boden im hyperspektralen Blick
Ein gesunder Boden ist eng verknüpft mit einer funktionsfähigen Landwirtschaft. Die fernerkundungsbasierte Charakterisierung und Beobachtung der Böden Deutschlands sind ein wichtiger Aspekt im Kooperationsprojekt AGRO-DE. Durch das vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft geförderte 3-jährige Projekt AGRO-DE sollen satellitengestützte landwirtschaftliche Basisinformationen regelmäßig und deutschlandweit zur Verfügung gestellt werden.
In einer ersten Feldmesskampagne Ende April wurden für AGRO-DE Vegetations- und Bodenflächen beprobt und Vor-Ort-Messungen durchgeführt. So sammelten Wissenschaftler des EOC – ausgerüstet mit GPS-Geräten und Feldspektrometern – Bodenproben für Labormessungen, erfassten die Reflexionseigenschaften des Bodens und vermaßen systematisch Bodenanomalien innerhalb einzelner Schläge (Abbildung 2). Bei der Auswahl geeigneter, vegetationsfreier Areale half unter anderem eine Kartierung vegetationsfreier Böden in Deutschland, die derzeit auf Basis von Satellitendaten am EOC entsteht (Abbildung 1). In diesem "Bodenarchiv Deutschland" sind sowohl die deutschlandweit unterschiedlichen Bodenformationen als auch Anomalien zu erkennen. Für Letztere interessieren sich die EOC-Wissenschaftler besonders. Derartige Variationen in Böden können durch eine spezifische Mineralzusammensetzung, Erosion oder dauerhafte Vernässung entstehen. Neben dem geologischen Untergrund und der Bodennutzung hat das Relief einen entscheidenden Einfluss auf die Bodengenese. Mit AGRO-DE sollen die Variationen flächendeckend und deutschlandweit erfasst und diese Informationen für die Landwirtschaft zur Verfügung gestellt werden. Die punktuell durchgeführten Bodenmessungen wurden durch großflächige Befliegungen mit dem flugzeuggetragenen Spektrometer des DLR, HySpex, und durch Satellitenaufnahmen (Sentinel-2) begleitet. Durch die Bodenproben können diese großflächigen Aufnahmen evaluiert und auf ihren Informationsgehalt analysiert werden.
Die Feldmesskampagne wurde zusammen mit den Projektpartnern des Julius-Kühn Instituts (JKI) und der Hanse Agro Beratung und Entwicklung GmbH durchgeführt. Neben den vorgenannten Partnern ist darüber hinaus auch die DLR-Ausgründung EOMAP an AGRO-DE beteiligt. Ein weiteres Ziel der Wissenschaftler ist es, zu prüfen, ob und mit welcher Genauigkeit sich aus Sentinel-2-Daten Informationen für z.B. die teilflächenspezifische Stickstoffdüngung ableiten lassen, die normalerweise mit eigens dafür entwickelten Sensoren für Landmaschinen erfasst werden. Bei Erfolg könnten auch kleinere landwirtschaftliche Betriebe Zugang zu ersten Informationen über den Stickstoff-Versorgungszustand des Bestandes erhalten. Dennoch bleiben viele technische und wissenschaftliche Fragen offen, deren Beantwortung im Mittelpunkt des Interesses der Forscher stehen.
