Wie erkennt man Veränderungen in der Landschaft und wie lässt sich feststellen, ob diese vorübergehend oder strukturell sind? In diesem Blended-Learning-Kurs lernst du, Satellitenbilder aus verschiedenen Zeiträumen zu vergleichen und Zeitreihen zu analysieren. Sie untersuchen unter anderem Veränderungen in den Bereichen Vegetation, Wasser, Landnutzung und Bebauung und lernen, diese in zuverlässige Informationen für das Monitoring und räumliche Fragestellungen umzusetzen.
In diesem Blended-Learning-Kurs „Veränderungserkennung und Zeitreihen“ lernen Sie, wie Sie Satellitenbilder aus verschiedenen Zeiträumen nutzen, um Veränderungen auf der Erdoberfläche zu erkennen, zu analysieren und zu überwachen. Sie arbeiten mit Zeitreihen unter anderem von Sentinel und Landsat und lernen, Veränderungen von normalen Schwankungen zu unterscheiden. So können Sie Entwicklungen in Landschaft, Vegetation, Gewässern, Natur und Bebauung systematisch verfolgen.
Die Veränderungserkennung beginnt mit dem Vergleich von Beobachtungen desselben Gebiets zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Dabei ist es wichtig, dass Unterschiede in den Satellitenbildern tatsächlich auf Veränderungen auf der Erdoberfläche zurückzuführen sind und nicht beispielsweise durch Bewölkung, Schatten, Jahreszeiten, Unterschiede zwischen Sensoren oder Aufnahmebedingungen verursacht werden.
Sie lernen daher, welche Faktoren die Vergleichbarkeit von Satellitenbildern beeinflussen und wie Sie zwischen tatsächlichen Veränderungen und vorübergehenden Abweichungen unterscheiden können. Außerdem lernen Sie verschiedene Formen der Change Detection kennen, wie zum Beispiel den Vergleich von Bildern, Spektralbändern, Indizes und Landbedeckungskarten.
Der Vergleich zweier Zeitpunkte kann zeigen, was sich zwischen zwei Aufnahmen verändert hat. Eine Zeitreihe geht noch einen Schritt weiter und macht sichtbar, wie sich ein Gebiet über Monate, Jahre oder sogar Jahrzehnte hinweg entwickelt. Damit kannst du nicht nur Veränderungen erkennen, sondern auch feststellen, wann diese auftreten und ob es sich um eine vorübergehende Abweichung oder einen strukturellen Trend handelt.
Sie lernen, Satellitenbeobachtungen chronologisch zu ordnen und zeitliche Muster zu erkennen. Dabei achten Sie auf saisonale Einflüsse, Trends, plötzliche Veränderungen und Abweichungen von normalen Mustern. Längere Zeitreihen ermöglichen es beispielsweise, allmähliche Veränderungen in der Vegetation, der Urbanisierung oder der Landnutzung von kurzzeitigen Ereignissen wie Dürren, Überschwemmungen oder Waldbränden zu unterscheiden. Die Zeitreihenanalyse spielt daher eine immer wichtigere Rolle bei der kontinuierlichen Überwachung mittels Fernerkundung.
Für die Erkennung von Veränderungen sind Satellitenprogramme mit regelmäßigen und langfristigen Beobachtungen besonders wertvoll. Sie arbeiten daher mit offenen Satellitendaten unter anderem von Sentinel und Landsat und lernen, geeignete Bilder und Zeiträume für verschiedene Überwachungsfragen auszuwählen.
Sie untersuchen, wie Spektralbänder, Indizes und klassifizierte Bilder im Zeitverlauf verglichen werden können. So lassen sich beispielsweise Veränderungen in der Vegetation, bei Oberflächengewässern, der Bodenbedeckung und in städtischen Gebieten verfolgen. Außerdem lernst du, wie bestehende europäische Landbedeckungsprodukte und Veränderungsschichten als zusätzliche Informationen und Referenz genutzt werden können. Der Copernicus Land Monitoring Service bietet beispielsweise Landbedeckungsprodukte und spezifische Veränderungsschichten zur Analyse von Veränderungen im Zeitverlauf an.
Nach der theoretischen Grundlage wirst du selbst Veränderungen analysieren. Du lernst, Unterschiede zwischen aufeinanderfolgenden Satellitenbildern räumlich sichtbar zu machen, und untersuchst, wie Umfang, Richtung und Geschwindigkeit von Veränderungen bestimmt werden können.
Bei längeren Zeitreihen analysieren Sie Entwicklungen, indem Sie mehrere Beobachtungen kombinieren. Sie untersuchen Trends, wiederkehrende Muster, Abweichungen und mögliche Wendepunkte. Dadurch entsteht ein vollständigeres Bild als beim Vergleich von nur zwei Zeitpunkten. Moderne Methoden zur Veränderungserkennung nutzen daher zunehmend dichte Zeitreihen, um komplexe Veränderungen zuverlässiger zu erkennen.
Die Analysen werden mit Open Data und Open-Source-Techniken durchgeführt. QGIS bildet eine wichtige Arbeitsumgebung für die Kombination, Analyse und Visualisierung von räumlichen und zeitlichen Daten. Dabei steht nicht die Software im Mittelpunkt, sondern die Frage, welche Analysemethode erforderlich ist, um eine Veränderung zuverlässig festzustellen.
Während des Blended-Learning-Kurses arbeitest du mit realistischen Praxisbeispielen und Satellitendaten aus verschiedenen Zeiträumen. Du untersuchst nicht nur, wo Veränderungen stattfinden, sondern versuchst auch zu erklären, was die beobachteten Muster bedeuten und wie diese Informationen für die Überwachung genutzt werden können.
Du arbeitest unter anderem an Aufgaben wie:
Im Anschluss daran kannst du Satellitenbilder aus verschiedenen Zeiträumen selbstständig vergleichen und Zeitreihen nutzen, um Veränderungen, Trends und Abweichungen zu erkennen. Du kannst zwischen vorübergehenden und strukturellen Veränderungen unterscheiden und die Ergebnisse in verwertbare Informationen für die Überwachung, Verwaltung und raumplanerische Entscheidungsfindung umsetzen.
Sie erhalten eine persönliche Betreuung. Nach Ihrer Anmeldung wird sich unser Kurskoordinator mit Ihnen in Verbindung setzen, um Ihren ersten Termin zu vereinbaren.
Haben Sie Fragen zum Inhalt des Kurses? Oder sind Sie sich nicht sicher, ob der Kurs Ihren Lernzielen oder Wünschen entspricht? Bevorzugen Sie einen Inhouse- oder einen Privatkurs? Wir helfen Ihnen gerne weiter.
