Landschaftsanalyse mit GIS

Dieses Modul bietet einen umfassenden methodischen Zugang zum Thema Landschaftsanalyse mit Methoden der Geoinformatik. Der Fokus liegt dabei auf der Anwendung von Landschaftsstrukturmaßen zur Quantifizierung, Analyse und Bewertung von raumbezogenen Polygon- oder Liniendaten. Die Charakterisierung der konkreten raumstrukturellen Ausprägung eines Landschaftsausschnitts steht im Vordergrund, in Verbindung mit den vor allem aus tierökologischer Sicht relevanten funktionalen Aspekten. Neben den rechtlichen Rahmenbedingungen und dem Anwendungskontext in Planung und Monitoring wird auch das notwendige Hintergrundwissen über die wesentlichen Erkenntnisse aus der Landschaftsökologie vermittelt. Zahlreiche Beispiele sollen zeigen, in welchen Anwendungsbereichen Landschaftsstrukturmaße sinnvoll eingesetzt werden.

20 January 2020

Landschaftsanalyse mit GIS – Anmeldung

January 20, 2020 - April 13, 2020
11 May 2020

Landschaftsanalyse mit GIS – Anmeldung

May 11, 2020 - August 3, 2020
26 October 2020

Landschaftsanalyse mit GIS – Anmeldung

October 26, 2020 - January 18, 2021

3 Monate

Deutsch

6 ECTS

Das Modul steht UNIGIS Studierenden, die es zur Abdeckung der erforderlichen ECTS für das Wahlpflichtfachs benötigen, kostenlos zur Verfügung.

Inkludiert sind:

  • Online Lernmaterialien
  • Betreuung und Beurteilung
  • Anrechenbare Studienleistung im Rahmen des Studienplan

Club UNIGIS Mitglieder haben die Möglichkeit, das Modul zum Preis von € 300,- zu belegen.

Inkludiert ist:

  • Online Lernmaterialien
  • Betreuung und Beurteilung
  • Abschlusszertifikat

  • Grundlegende Konzepte der Landschaftsökologie
  • Patches
  • Landscape Metrics
  • Deskriptive Analyse
  • Maße auf Landschaftsebene
  • Habitaterfassung und Modellierung
  • Landschaftsplanung
  • Monitoring, planerische Modellierung und Bewertung
  • Ausblick

Das Modul „Landschaftsanalyse mit GIS“ nutzt frei verfügbare Extensions und Skripten zur Bereitstellung spezieller GIS-Funktionalität in einer ArcGIS-Umgebung. Die zur Verfügung gestellten Programme verlangen keine Setup-Routinen, jedoch lokale Administratorenrechte.

Das Modul kann mit ArcGIS 10 oder höher jeder Ausbaustufe (ArcView, ArcEditor, ArcInfo) vollständig bearbeitet werden. Benötigte Extension: Spatial Analyst.

Die Absolvierung des Moduls erfolgt im Modus eines betreuten Selbststudiums auf Basis angeleitetem explorativen Lernens. Es kommt ein Diskussionsforum zum Einsatz, das zur Diskussion der Inhalte sowie für Fragen dient und die Schnittstelle zur Lehrbeauftragten darstellt. Theoretische Lerninhalte werden durch praxisnahe Übungsteile und multimediale Elemente ergänzt und veranschaulicht. Die Evaluierung dieser Online-Lehrveranstaltung kann ebenfalls gegen Ende der Modulbetreuungsphase durch die Studierenden durchgeführt werden und dient der Verbesserung von Materialien und der Lehr- und Lernpraxis.

  • ArcGIS 10 inklusive Spatial Analyst Extension, spezielle Softwareerweiterungen werden zur Verfügung gestellt.
  • Literatur: LANG S., BLASCHKE T., 2007: Landschaftsanalyse mit GIS, UTB Verlag, Ulm.

Zur Leistungsfeststellung sind modulbezogene Aufgaben zu lösen und über die Lernplattform einzureichen. Neben den Aufgaben gibt es auch Übungen, die in unterschiedlichem Maße auf die Erfüllung eines Aufgabenziels vorbereiten und zum besseren Gesamtverständnis des Stoffes beitragen. Sie bilden eine optionale Lernkomponente und werden von der Modulbetreuerin bei der Gesamtbewertung nicht berücksichtigt.

Lektion 1 – Warum Landschaften quantifizieren und wie?
Diese Lektion führt in das Thema „Landschaftsanalyse mit GIS“ ein, indem Motivation, Rahmen und Hintergrund herausgestellt werden. Anhand eines „Showcases“ soll gezeigt werden, in welchen Anwendungsbereichen Landschaftsstrukturmaße eingesetzt werden können. Ferner wird auch auf den rechtlichen Rahmen eingegangen, der auf nationaler und internationaler Ebene den Einsatz solcher quantitativer Methoden vorgibt.

Lektion 2 – Landschaftstheoretische Vorüberlegungen
Hier erhalten Sie einen Überblick über verschiedene Begriffe, Ansätze und Methoden in der landschaftstheoretischen Forschung und insbesondere aus dem Bereich der systemtheoretischen Konzeption.

Lektion 3 – Der landschaftsstrukturelle Ansatz
Diese Lektion beschäftigt sich speziell mit dem landschaftsstrukturellen Arbeitsansatz. Es wird dargestellt, wie sich die Arbeitsrichtung der Landschaftsstrukturmaße entwickelt hat, welche Ziele sie verfolgt und welches Methodenset sie bereitstellt.

Lektion 4 – Abgrenzung und Diskretisierung – Fragen der Operationalisierung
Diese Lektion ist der methodischen Frage gewidmet, wie die nötigen Grundeinheiten (Patches) abgegrenzt werden können und wie komplexe Landschaften, die sich meist durch kontinuierliche Übergänge auszeichnen, letztendlich diskretisiert und mittels eines Computers dargestellt werden können. Die Einteilung in Patches ist grundlegend für alle weiteren Analysen innerhalb der quantitativen Landschaftsstrukturanalyse.

Lektion 5 – Multiskalare Repräsentation
Diese Lektion beschäftigt sich mit multiskalaren Bildsegmentierungsverfahren als Möglichkeit zur vertikal-hierarchischen Repräsentation der Landschaftsstruktur. Multiskalar werden Segmentierungsverfahren genannt, die gleichzeitig auf mehreren Maßstabsebenen Bildobjekte bereitstellen.

Lektion 6 – Erfassung von Lebensräumen
In dieser Lektion werden einige Aspekte angesprochen, die bei der Erfassung der Landschaftsstruktur aus organismenspezifischer Sicht relevant sind. Unter anderem wird hier auf Aspekte der Metapopulationstheorie sowie auf die Auswirkungen der zunehmenden Landschaftszerschneidung eingegangen.

Lektion 7 – Landschaftsstrukturmaße
Diese Lektion beinhaltet generelle Anmerkungen zur Analyse der Landschaftsstruktur mithilfe von Landschaftsstrukturmaßen und einen Überblick über die im Folgenden vorgestellten Maße.

Lektion 8 – Deskriptive Analyse auf Patch-Ebene
Möglichkeiten zur Quantifizierung der Landschaftsstruktur auf Ebene der Patches werden aufgezeigt. Diese Lektion beinhaltet neben einer überblicksartigen Diskussion der zugrundeliegenden mathematischen Formeln auch Hinweise zur ökologischen Bedeutung der Maßzahlen.

Lektion 9 – Maße auf Landschaftsebene
Die in dieser Lektion vorgestellten Maße geben die strukturellen Gegebenheiten einer gesamten Untersuchungslandschaft mit einem einzigen Wert wieder. Sie werden – wie zum Beispiel im Falle der Diversitätsmaße – sehr häufig verwendet, gehören aber auch zu der Gruppe, die aufgrund ihrer starken Aggregation häufig kritisch betrachtet wird.

Lektion 10 – Die Klassenebene: Habitatcharakterisierung und -konfiguration
Diese Lektion stellt die Ebene der Klassen in der Landschaftsstrukturanalyse vor. Diese gibt im Wesentlichen die Konfiguration von Patches wieder und ist verstärkt mit tierökologischen Konzepten gekoppelt. Deshalb wird hier speziell auf Habitatkonfigurationen eingegangen.

Lektion 11 – Planerische Modellierung
In dieser Lektion sollen nach einer Übersichtsdarstellung der planungsrelevanten Rahmenbedingungen einige methodische Ansätze zur planerischen Modellierung diskutiert werden. GIS können zusammen mit anderen Instrumenten umweltgerechte und intersubjektiv nachvollziehbarere Planungsentscheidungen unterstützen.

Lektion 12 – Monitoring und Veränderungsanalyse
Diese Lektion beschäftigt sich vertiefend mit den Themen Monitoring und Veränderungsanalyse. Die Beobachtung der Entwicklung von Landschaften in der zeitlichen Abfolge ist eine wichtige Voraussetzung zum Verstehen der ablaufenden Prozesse und zur Prognose zukünftiger Trends.

Lektion 13 – Change detection Verfahren
Diese Lektion gibt einen eher technisch-methodischen Überblick über quantitative fernerkundungsgestützte Verfahren zur Veränderungsanalyse.