Die Gruppe „Agrarökosysteme und Nahrungssicherheit“ analysiert Erdbeobachtungszeitreihen in den Agrarregionen der Erde. Wir entwickeln Informationsprodukte und Services zur Unterstützung von Entscheidungsträgern und Wissenschaft im Hinblick auf eine sichere Nahrungsmittelversorgung und eine nachhaltige Entwicklung.
Deutschlandprodukte
Beispiele für deutschlandweite Produkte der Gruppe „Agrarökosysteme und Nahrungssicherheit“. Von links nach rechts: Mahdhäufigkeit im Grünland (GrassLands Mowing Frequency); Feldfrüchte (CropTypes); Feldfruchtdiversität; Vegetationsstress.
Unsere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten fokussieren sich weltweit auf Regionen, in denen Nahrungsmittel und weitere landwirtschaftliche Erzeugnisse produziert werden. Hierbei werden fernerkundungsbasierte Daten- und Informationsprodukte sowie Werkzeuge für eine nachhaltige Entwicklung in Agrarräumen geschaffen.
Unsere Themenschwerpunkte umfassen:
Agrarökosysteme – Wir analysieren Agrarräume und deren Wandel über die vergangenen Dekaden. Aspekte wie Managementpraktiken, Nutzungsintensitäten, ökologisch relevante Landschaftselemente, aber auch gesamte Agrarlandschaftsgefüge werden quantifiziert und im Detail untersucht. Hierbei liegt ein Fokus auf dem Einfluss von Klimaveränderungen und Anpassungsoptionen, auf Auswirkungen von politisch-gesellschaftlichen Veränderungen sowie auf der Bedeutung der Landwirtschaft für Stoffkreisläufe, Nahrungsmittelsicherheit und Biodiversität.
Nahrungssicherheit – Im Kontext einer wachsenden Weltbevölkerung, politischer Konflikte und Herausforderungen durch Klimaextreme und -variabilitäten erarbeiten wir fernerkundungsbasierte Datensätze zur landwirtschaftlichen Nutzung in Regionen, die von Ernährungsunsicherheit gefährdet sind. Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der Erfassung kleinbäuerlicher Strukturen sowie auf Auswirkungen von Extremereignissen und politisch-wirtschaftlichen Konfliktsituationen.
Datengrundlagen für eine sichere, nachhaltige Entwicklung – Wir entwickeln Datengrundlagen, zur Unterstützung von nachhaltigen Anpassungs- und Minderungsstrategien im Kontext des globalen Wandels. Die Informationsprodukte besitzen Relevanz für Planung, Forschung, Behörden, Privatwirtschaft und Politik. Sie dienen der wissensbasierten Entscheidungsunterstützung mit dem Ziel, Nahrungsmittelproduktion und -sicherheit, Wirtschaftlichkeit, Ökosystemfunktionen / -dienstleistungen und Biodiversität in einer sich änderten Welt zu erhalten und zu verbessern.
Regionale und internationale Produkte
Beispiele für satellitenbasierte Produkte des Teams zur Analyse von Agrarökosystemen in unterschiedlichen Regionen der Erde. Von links nach rechts: Nettoprimärproduktion weltweit; Baumbedeckungsgrade von trockener Vegetation photosynthetisch aktiver Vegetation und offenem Boden in Westafrika; ~ 40-jährige Vegetationsindex-Zeitreihen für Europa; Feldhecken in Süddeutschland; Landwirtschaftliche Flächen und Windbarrieren in Südamerika; Reisanbau in Westafrika.
Die Gruppe „Agrarökosysteme und Nahrungssicherheit“ befasst sich mit der automatisierten Informationsgewinnung aus Erdbeobachtungsdaten, um langfristige und aktuelle Entwicklungen und Prozesse in Agrarregionen im Kontext des globalen Wandels zu beobachten, zu analysieren und entsprechende Informationsprodukte für Entscheidungsträger und Forschung bereitzustellen. Die Gruppe entwickelt Methoden, Prozessierungsketten und Geoinformationsprodukte basierend auf Erdbeobachtungsdaten verschiedener Sensoren mit unterschiedlichen räumlichen, spektralen und zeitlichen Eigenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf der Auswertung von Daten der Copernicus-Sentinel- und der Landsat-Missionen, aber auch Luftbilddaten, von mittelaufgelösten Satellitenzeitreihen sowie Hyperspektraldaten bilden eine wichtige Grundlage. Der methodische Schwerpunkt liegt auf Verfahren der künstlichen Intelligenz / maschinellem Lernen, statistischen Verfahren und Zeitreihenanalysen sowie auf der Verarbeitung großer, heterogener Datenmengen (Big Data) über verteiltes Rechnen (HPDA-Umgebung). Erdbeobachtungsdaten werden hierbei in der Regel durch nicht fernerkundungsbasierte Datensätze anderer Disziplinen, Statistiken und Geländemessungen ergänzt. Unser Fokus liegt auf den großen Herausforderungen der Gesellschaft, mit dem Ziel, eine nachhaltige Entwicklung hin zu Nahrungssicherheit und resilienten Ökosystemen zu unterstützen.
Laufende Projekte Agrarökosysteme und Nahrungssicherheit
