Der Beitrag von Fernerkundungsverfahren zur Analyse von räumlichen und zeitlichen Phytodiversitätsmustern in Savannengebieten Westafrikas

Analysis of spatial and temporal pattern of plant diversity with remote sensing data in savanna regions of West Africa

Die vorliegende Untersuchung wurde im Rahmen des Verbundprojekts „BIOTA West Afrika“ durchgeführt und befasst sich mit der raum/zeitlichen Analyse der Landbedeckung und der räumlichen Modellierung von Mustern der Pflanze
Die vorliegende Untersuchung wurde im Rahmen des Verbundprojekts „BIOTA West Afrika“ durchgeführt und befasst sich mit der raum/zeitlichen Analyse der Landbedeckung und der räumlichen Modellierung von Mustern der Pflanzenvielfalt in drei Untersuchungsgebieten in Burkina Faso und Benin. Der erste Teil der Untersuchung beinhaltet die Dokumentation und Analyse der Landbedeckung und Landnutzung und ihrer raum/zeitlichen Veränderungen entlang eines Klimagradienten vom ariden Norden Burkina Fasos bis in den semiariden Norden Benins. Auf der Basis von multitemporalen LANDSAT - Satellitendaten und umfangreichen Geländedaten werden im sahelischen und den sudanischen Untersuchungsgebieten Karten der Landbedeckung mit hoher räumlicher und thematischer Auflösung erstellt. Je nach Untersuchungsgebiet können zwischen zehn und fünfzehn Landbedeckungsklassen differenziert werden. Die Gesamtklassifikationsgüte erreicht Werte zwischen 74% und 87%. In den sudanischen Untersuchungsgebieten werden Landnutzungsveränderungen mit Hilfe von LANDSAT - Satellitendaten, Luftbildern und Geländedaten über einen Zeitraum von ca. 15 Jahren (1986 – 2001) dokumentiert. Für beide Untersuchungsgebiete werden gravierende Landnutzungsveränderungen festgestellt. Der Anteil der ackerbaulich genutzten Fläche steigt für das nordsudanische Untersuchungsgebiet von 17% auf 41% und für das südsudanische Untersuchungsgebiet von 10% auf 14%. Im Mittelpunkt des zweiten Teils dieser Untersuchung steht die Frage nach den räumlichen Mustern der Pflanzenvielfalt und ihrer zeitlichen Veränderungen in den Untersuchungsgebieten der Sahel-, der Nord- und Südsudanzone. Zur Bearbeitung dieser Aufgabenstellungen kommt ein breites Methodenspektrum zur Anwendung. Kernstück der Untersuchung ist die Entwicklung eines verbesserten methodischen Ansatzes der Biodiversitätsmodellierung. Dazu werden bereits existierende räumliche Modellierungsansätze durch die Einbindung von Satellitendaten weiterentwickelt. Auf der Basis von georeferenzierten botanischen Daten (aktuell über 4500 pflanzensoziologische Aufnahmen mit insgesamt 104000 Datensätzen) werden für das sahelische, nord- und südsudanische Untersuchungsgebiet modellierte Verbreitungskarten von 138, 123 und 165 Pflanzenarten erstellt. Die Güte der Karten wird auf der Basis von unabhängigen Geländedaten überprüft. Die einzelnen Verbreitungskarten werden gebietsweise zusammengefasst, so dass im Ergebnis für jedes Untersuchungsgebiet eine hochauflösende Karte der Pflanzenvielfalt vorliegt. Im Rahmen einer Fallstudie werden die zeitlichen Veränderungen der Verbreitungsgebiete von Nutzbaumarten über einen Zeitraum von 13 Jahren untersucht. Es werden aktuelle und historische Verbreitungsgebiete der Nutzbaumarten auf der Basis von hochauflösenden Satellitendaten modelliert und die Veränderungen der Verbreitungsgebiete vor dem Hintergrund des Landnutzungswandels im Untersuchungsgebiet analysiert. Für 17 der 18 untersuchten Baumarten werden rückgängige Verbreitungsgebiete beobachtet.
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The study analysis pattern of plant diversity in relation to land cover changes in Burkina Faso and Benin, West Africa. In the first part of the study land cover/land use pattern were documented and analyzed in three stu
The study analysis pattern of plant diversity in relation to land cover changes in Burkina Faso and Benin, West Africa. In the first part of the study land cover/land use pattern were documented and analyzed in three study areas along a climatic and land use gradient. Multi temporal LANDSAT satellite data were classified with several hundred georeferenced samples of field data to obtain recent land cover maps with a high spatial and thematic resolution. Overall classification accuracy reached 74% to 87%. In the two Sudanian study regions land use change over a time period of 15 years were analyzed with aerial photographs, LANDSAT images and field data. In the second part of the study botanical field data of several thousand georeferenced phytosociological samples were combined with environmental data layer in an ecological niche modeling approach to spatially predict the potential distribution of plant species. Distribution maps of single species were evaluated with independent test data and statistical measures and interpreted by expert knowledge. Consequently distribution maps of single species were combined to obtain maps of plant diversity for the study regions. The investigations are part of the "BIOTA West Africa" research network on biodiversity, sustainable use and conservation in Africa, funded by the German Federal Ministry of Research and Education (BMBF).
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Metadaten
Author:Konstantin König
URN:urn:nbn:de:hebis:30-51731
Referee:Jürgen Runge
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2008/01/18
Year of first Publication:2006
Publishing Institution:Univ.-Bibliothek Frankfurt am Main
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Univ.
Date of final exam:2007/07/17
Release Date:2008/01/18
Tag:Ecological niche modelling; West Africa; land use change; phytodiversity pattern
SWD-Keyword:Artenreichtum ; Benin; Burkina Faso ; Landnutzung ; Modellierung ; Satellitenbild ; Savanne ; Ökologische Nische
HeBIS PPN:194378446
Institutes:Geographie
Dewey Decimal Classification:550 Geowissenschaften
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License Logo Veröffentlichungsvertrag für Publikationen

$Rev: 11761 $