Die Vorteile dieser Nutzungszuordnung sind eindeutig:

• Es entstehen keine weiteren Polygone.
• Der Vorgang ist automatisiert und daher arbeits- und zeitsparend.
• Es kann eine Grenzhäufigkeit angegeben werden, die eine Übernahme von Nutzungen mit geringer Häufigkeit ausschließt.
• Die Übereinstimmung mit kartierten Nutzungen ist höher als bei Vergleichen mit den Rasterkarten. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Kartierungen im Projektzentrum ebenfalls auf DGK5-Ebene stattfanden, und die Nutzungsgrenzen in der DGK5 vordefiniert sind. Hierbei stellt sich allerdings die Frage, ob Nutzungskartierungen das tatsächliche Bild der Vegetation widerspiegeln und somit überhaupt das definitive Qualitätsmaß sein können.

• Die Anpassung der Daten bedeutet eine räumliche Generalisierung. Die Auflösung ist durch die Polygongrenzen vorgegeben und nicht mehr durch die Rasterauflösung.
• Die Möglichkeit, daß größere Schläge inzwischen getrennt wurden, um zwei Früchte anzubauen, kann nicht berücksichtigt werden. Dies wäre nur durch zeitintensive manuelle Kontrolle aller in Frage kommenden Flächen möglich gewesen. Ein solches Vorgehen hätte allerdings der möglichst automatisierten Datenverarbeitung widersprochen.
• Einigen Polygonen kann keine eindeutige Nutzung zugewiesen werden, da kein Nutzungswert am relativ oder absolut häufigsten ist. Sie werden als Polygone mit "Nutzung unsicher" ausgewiesen.
• Polygonen der Grundgeometriekarte mit geringer Fläche kann kein Nutzungswert zugeordnet werden (Rasterauflösung gröber als Flächengröße). In späteren Auswertungen werden nur die Flächen > 1000 m2 einbezogen.

Zusammenfassende Darstellung

Im Kartenanhang befinden sich Nutzungskarten der Jahre 1989 und 1991 für das gesamte Arbeitsgebiet.

Abb. 4-9: (420KB) Flächenbilanz der Nutzungsklassen in den untersuchten Jahren

Um die Güte der Daten, die aus den Satellitenbildern abgeleitet worden sind, beurteilen zu können, wird die Übereinstimmung der abgeleiteten Nutzungsdaten mit kartierten Nutzungen der jeweiligen Jahre verglichen (Tab. 4-8). Unplausible Nutzungskombinationen in einer Fläche (in einem Jahr Waldnutzung, im nächsten versiegelte Fläche) können ausgeschlossen werden, indem der Informationsgehalt der digitalisierten DGK5-Blätter genutzt wird. Aus ihnen gehen alle Standardnutzungen (wie Gewässer, Wälder, Siedlungen) hervor. Bei diesen Nutzungen ist davon auszugehen, daß sie sich in wenigen Jahren nicht gravierend verändern. In Kombination mit den Satellitendaten (Satellitennutzungen) konnten die temporär wenig variablen Nutzungen sicherer bestimmt werden:

Siedlungen, versiegelte Flächen

Alle Polygone, die als Standardnutzung in der Grundgeometriekarte (Kap. 4.1.2) Siedlungsnutzung bzw. versiegelte Fläche (Code = 996) oder Aufschüttungs- und Entsorgungsflächen (Code = 995) aufweisen, werden unabhängig von ihrer Satellitennutzung als Siedlung klassifiziert; darüber hinaus alle Flächen, die in mindestens zwei Jahren als Satellitennutzung mit 10 codiert sind.

Gewässer

Flächen der Grundgeometriekarte, die als Wasserflächen in der DGK5 digitalisiert wurden (Code = 999), sind nunmehr als Gewässer klassifiziert.

Wälder

Wenn ein Polygon in mindestens 2 Jahren den gleichen Waldtyp ausweist, wird eine Differenzierung in Laub-, Misch- und Nadelwald vollzogen.

Flächen mit einer Standardnutzung = 998 werden als "Wald allgemein" typisiert. Ebenso Flächen der Basiskarte, die in wenigstens 2 Jahren als Satellitennutzung eine Waldnutzung (Code = 7, 8, 9) aufweisen.

Kartierungsergebnisse liegen im Untersuchungsgebiet nur für die DGK5-Blattschnitte Perdöl, Ruhwinkel-Ost, Belau und Kalübbe vor. Die Übereinstimmungsrate ist in den verschiedenen Jahren unterschiedlich hoch (Gesamt_1 = 66-75%). Des weiteren schwankt der Grad der Übereinstimmung zwischen den einzelnen Nutzungsklassen. Wasserflächen lassen sich in jedem Jahr sehr sicher abbilden. Die Übereinstimmung in den Klassen "Getreide" (Roggen und Weizen) und "Hackfrüchte" (Mais und Rüben) liegt bei ca. 70%. Allein im Jahr 1991 ist das Ergebnis mit 51% bei den Hackfrüchten wesentlich schlechter. Dies kann mit dem ungünstigen Aufnahmezeitpunkt 1991 erklärt werden. Der Grad der Übereinstimmung ist in der Nutzungsklasse "Gerste" in allen Jahren recht hoch. Bei Raps fällt das Jahr 1989 auf, in dem die Übereinstimmung trotz eines für Raps sehr günstigen Aufnahmezeitpunktes (Blütephase des Raps) niedrig ist. Bei den Siedlungsflächen und versiegelten Flächen wird mit ca. 65% ein akzeptabler Wert erreicht, bedenkt man, daß dies eine spektral sehr heterogene Klasse ist (SCHMIDT 1991). Der Grad der Übereinstimmung bei den Grünlandnutzungen ist bemerkenswert hoch. Für die Waldnutzungen ist grundsätzlich festzuhalten, daß die Differenzierung in Laub-, Misch- und Nadelwald nicht gut nachzuvollziehen ist. Der Übereinstimmungsgrad steigt stark an, sobald die Wälder nicht weiter differenziert werden (Nutzungsklasse "Wald, allgemein"). Eine Bilanzierung der Übereinstimmung zwischen kartierten und abgeleiteten Nutzungen, die mit der Klasse "Wald, allgemein" statt mit den differenzierten Waldtypen durchgeführt wird, ergibt ein besseres Ergebnis (Gesamt_2 = 76-82%).

Tab. 4-8: Übereinstimmung zwischen kartierter und aus Satellitenbildern abgeleiteter Nutzung

Die Beschreibung der Ableitung von Fruchtfolgen aus den vier untersuchten Satellitenszenen erfolgt im nächsten Abschnitt.

Ableitung von Fruchtfolgen aus den Nutzungsinformationen

Problematisch bei der Ableitung von Fruchtfolgen für das Untersuchungsgebiet ist, daß die ausgewerteten Satellitenszenen nicht aus aufeinander folgenden Jahren stammen. Dadurch ist unsicher, wie die Nutzung in den fehlenden Jahren ausgesehen hat. Aus dem Zeitraum von 1987 bis 1994 sind nur für vier Jahre Nutzungen bekannt. Die Aneinanderreihung der bekannten Nutzungen zur Generierung einer Fruchtfolge ist nicht möglich. Durch die jährlich durchgeführte Nutzungskartierung sind allerdings für die vier DGK5-Blattschnitte Perdöl, Ruhwinkel-Ost, Belau und Kalübbe sämtliche Nutzungen bekannt. Auf einer Fläche von 1600 ha besteht ein annähernd zeitlich lückenloses Bild von der Realnutzung. Diese Daten werden in der dBASE-Datenbank zusammengeführt. Unter Berücksichtigung praxisüblicher Fruchtfolgen (Befragungsergebnisse) werden aus den kartierten Nutzungen Fruchtfolgen bestimmt und klassifiziert. Die Satellitennutzungen werden in gleicher Weise in einer Datei zusammengeführt. In den Variablen Nutzung für die Jahre 1988, 1990, 1992 und 1993 stehen keine Daten. Für den Bereich der vier genannten DGK5-Blätter kann der Fruchtfolgetyp der Kartierung übernommen werden. Für die übrigen Flächen ermittelt ein von Dr. E.-W. Reiche entwickeltes dBASE-Programm über einen Ähnlichkeitsalgorithmus diejenige Fruchtfolge, die auf dieser Fläche mit den Satellitennutzungen die größte Übereinstimmung aufweist.