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Fernerkundungsmethoden zur Quantifizierung der Gesundheit von Anbau und Grüngebieten

Pigmente absorbieren die Sonnenenergie, die für die Photosynthese, die Sauerstoff und organisches Material erzeugt, notwendig ist. Eine EU-Initiative führte ein Fernerkundungsverfahren für Pigmente ein, um den Zustand der Vegetation zu beurteilen.
Fernerkundungsmethoden zur Quantifizierung der Gesundheit von Anbau und Grüngebieten
Angesichts der Bedeutung der photosynthetischen Pigmente bei der Absorption von Sonnenlicht, wollen die Wissenschaftler die Mittel verbessern, um diese aus der Ferne zu überwachen. Durch die Erarbeitung von Fernerkundungstechniken, um die Vegetationsgesundheit über den Pigmentgehalt und die Zusammensetzung zu messen, wird zu einem besseren Verständnis der Photosyntheseprozesse führen. Es wird auch einen Einblick in die Detektion und Überwachung des Status und der Gesundheit der Vegetation von von der Feld- bis zur globalen Ebene liefern.

Das EU-finanzierte Projekt VEGHEALTH (Remote estimating vegetation health) hat einen Prototyp eines satellitengestützten Vegetationspigmentprodukts geschaffen, um den genauen Pigmentgehalt und die Zusammensetzung abzuschätzen, und dessen Durchführung einfach ist.

Die Projektpartner entwickelten und validierten zerstörungsfreie Methoden für die Schätzung des Gehalts an Chlorophyll, Carotinoiden und Anthocyanen. Die Ergebnisse zeigen, dass einfache kostengünstige Radiometer in der Lage waren, den Pigmentgehalt der Blätter und die Zusammensetzung auf dem Feld genau einzuschätzen. Die Schätzung erfordert keine erneute Parametrierung für verschiedene Arten.

Das VEGHEALTH-Team entwickelte ein neues Modell, das den Inhalt aller drei Pigmente abschätzen kann. Die Experimente zeigen, dass die Modelle die Blattpigmente akkurat vorhersagten. Ein weiteres Modell wurde angewandt, um Chlorophyll- und Carotinoid-Gehalt, den grünen Blattflächenindex, Biomasse, Ertrag und die Bruttoprimärproduktion zu messen. Modelle für die Schätzung biophysikalischer Eigenschaften wurden über Mais-, Soja-, Kartoffeln- und Weizenernten in den Niederlanden, Israel und Japan sowie in Wiesen in Italien getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Modelle für diese Kulturen und Grünlandarten keiner Umparametrierung bedurften.

Forscher wendeten die Techniken auf Satellitendaten an, um Unsicherheiten bei der Schätzung des Pigmentgehalts zu bewerten und den Prototyp zu testen.

Die Fernerkundungstechniken von VEGHEALTH zur Abschätzung des Pigmentgehalt in Kulturen und Wiesen haben weit verbreitete Anwendungen. Sie helfen Physikern, Modellierern und Meteorologen bei Klima- und Wettermodellen. Biologen können sie für Photosynthese- und Produktionsmodelle nutzen, während Agronomen den Erntestatus besser überwachen und die Rolle der Pigmente in der Pflanzenproduktion verstehen. Entscheidungsträger werden auch besser informierte Entscheidungen für die lokale, regionale und globale Überwachung von Pflanzenbau und Grünlandbedingungen machen können.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Life Sciences

Schlüsselwörter

Ernte, Grünland, Pigmente, Vegetation Gesundheit, VEGHEALTH
Datensatznummer: 190633 / Zuletzt geändert am: 2016-11-29
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