Brassel Peter

Lösungen zur Datenerhebung und Datenintegration in der Huftierforschung des Schweizerischen Nationalparks

Project Number: CH-6394
Project Type: Master
Project Duration: 01/01/1999 - 12/31/1999 project completed
Funding Source: other ,
Leading Institution: Universität Zürich, Geographisches Institut
Project Leader: Dr. Peter Brassel
pensioniert


Metadata: http://www.parcs.ch/snp/mmd_fullentry.php?docu_id=6305

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for which the project has a relevance.

Disciplines:
environmental sciences
computation sciences

Keywords:
GIS, Datenerhebung, Huftier

Abstract:
In den letzten Jahren avancierte die Analyse raumzeitlicher Prozesse in der Wildtierbiologie zu einem zentralen Forschungsgegenstand. Auch in der Huftierforschung des Schweizerischen Nationalparks steht der Wunsch nach grundlegendem Verständnis der Dynamik der Huftierökologie im Vordergrund. Dieses Wissen ist unverzichtbar für die Schaffung von Entscheidungsgrundlagen im Hinblick auf ein langfristiges Huftiermanagement.
Mitte der Achtzigerjahre setzte man daher im Nationalpark einen Schwerpunkt bei der langfristigen Überwachung der räumlichen Verteilung der Huftierbestände. Eine ganze Reihe von Datensätzen mit raumzeitlichem Bezug wurden daraufhin erarbeitet.
Die Geographische Informationsverarbeitung (GIV) erweitert die Huftierforschung um eine neue geographische Dimension. Die gewinnbringende Nutzung des Instrumentariums Geographischer Informationssysteme (GIS) setzt allerdings in vielen konkreten Projekten aufwendige Datenvorverarbeitungsschritte voraus - bestehende Daten müssen in die GIS-Umgebung integriert werden.
Die vorgestellte Diplomarbeit ergab sich aus der Tätigkeit des Geographischen Informationssystems des Schweizerischen Nationalparks (GIS-SNP) und der Interessengruppe "zooloGISch". Diese Gruppe strebt im Umfeld der Abteilung Geographische Informationsverarbeitung / Kartographie des Geographischen Instituts der Universität Zürich und des GIS-SNP die Optimierung der interdisziplinären Forschungstätigkeit an der Schnittstelle GIS und Wildtierbiologie. Die konkreten Ziele der Arbeit lassen sich wie folgt umschreiben:
• Der übergeordnete Rahmen bildete die Fortführung des begonnenen Wissensaustausches zwischen der Geographischen Informationsverarbeitung und der Wildtierbiologie. Dazu sollten die Prozesse Datenerhebung und Datenintegration anhand ausgewählter Fallbeispiele im Hinblick auf ihre GIS-Kompatibilität kritisch durchleuchtet werden.
• Im Sinne einer praktischen Anwendung der gewonnenen Erkenntnisse sollte für den historischen Datensatz Brandfläche Il Fuorn ein Integrationsverfahren ins GIS-SNP entwickelt und anhand einiger Beispielsdaten beschritten werden.
• Abschliessend sollten die bestehenden Analysen des Datensatzes Brandfläche Il Fuorn unter den neu geschaffenen Rahmenbedingungen einer Gültigkeitunter- suchung unterzogen werden.
Die Erreichung der gesteckten Ziele erforderte folgende Arbeitsschritte:
• Qualitative Untersuchung der Fallbeispiele Raumverteilung Huftiere und Brand- fläche Il Fuorn. Insbesondere die Datenerhebung wurde im Hinblick auf ihre GIS-Kompatibilität geprüft. Die Untersuchungen erbrachten konkrete Arbeits- vorschläge und ausgearbeitete Lösungen.
• Als praxisorientierte Umsetzung eines formulierten Arbeitsvorschlages wurde sodann ein Datenintegrationsverfahren für die historische Datenbasis der Dauerbeobachtungen Brandfläche Il Fuorn ausgearbeitet. Dieser in der terrestrischen Photogrammetrie verwurzelte Teil der Arbeit umfasste die Entwicklung und Evaluation der Prototypapplikation "TRAFO" und die Schaffung der zur effektiven Datenintegration notwendigen Rahmenbedingungen. Dabei ist insbesondere die Erstellung eines orientierten Messkammerbildes der Brandfläche Il Fuorn in einer Feldkampagne zu nennen.
• Abschliessend wurde das aufgezeigte Datenintegrationsverfahren anhand einiger Beispiele beschritten.
Die qualitative Untersuchung der Erhebungs- und Integrationsmethodik zeigte, dass die in den Fallbeispielen gewählten Vorgehensweisen unter gewissen Vorbehalten als GIS-kompatibel zu bezeichnen sind. Ein erster Vorbehalt ist anzubringen im Bereich der Repräsentation der gewonnenen Beobachtungsdaten. Die in den gebräuchlichen GIS-Lösungen angebotene Funktionalität als genaue xy-Angabe entspricht nicht den Aufnahmegenauigkeiten wildbiologischer Felddaten und darf nicht unbesehen übernommen werden. Hier wäre die Entwicklung adäquater Repräsentationsarten zu fördern. Ein zweiter Vorbehalt liegt im nur lückenhaft realisierten Metadatenfluss. Einmal erhobene Daten verlieren meist jegliche Information über Erhebungsumstände und -genauigkeiten. Dies wiegt besonders schwer, weil sowohl die Ansprache- als auch die Notationsgenauigkeit von wildbiologischen Beobachtungsdaten direkt von der Beobachtungsdistanz abhängen und somit höchst variabel sind.

In Zukunft gilt es den GIS-Einbezug möglichst früh im Planungsprozess ökologischer Langzeitstudien zu fördern. Eine frühe Mitsprache der GIS-Verantwortlichen verhin- dert schwerwiegende Unterlassungssünden im Bereich der Datenstruktur.

Mit der Prototypapplikation "TRAFO" wurde der Nachweis erbracht, dass die vorgeschlagene, photogrammetrische Lösung zur Datenintegration der historischen Daten der Dauerbeobachtungen Brandfläche Il Fuorn grundsätzlich gangbar ist. Die Prototypapplikation "TRAFO" bietet sowohl für die Dauerbeobachtungen Brandfläche Il Fuorn als auch für ähnlich gelagerte Projekte ein den Ansprüchen der Geographischen Informationsverarbeitung genügendes Verfahren, unter Beibehaltung der in der wildbiolo- gischen Forschungstradition verbreiteten Erhebungsmethodik.
Die bisher auf der Brandfläche Il Fuorn verwendete Analysemethode zur Bestimmung von Huftierverteilungen und räumlichen Mustern muss nach heutigem Wissensstand als unbefriedigend bezeichnet werden. Alle nach altem Vorgehen präsentierten Analysen und Resultate werden somit grundsätzlich in Frage gestellt.
In näherer Zukunft dürfte die Integration des gesamten Datensatzes Dauerbeobachtungen Brandfläche Il Fuorn ins GIS-SNP einen höchst interessanten Ansatzpunkt zur Analyse der raumzeitlichen Dynamik in der Huftierökologie hervorbringen.
Im Sinne eines visionären Ausblickes liegt es durchaus im Bereich des Möglichen, dass in Zukunft der Beobachter im Feld direkt auf seinem Laptop Beobachtungspunkte auf einem Messkammerbild absetzt und unverzüglich mit Lagekoordinaten versorgt wird.

Publications:

Laube, Patrick 2009. Lösungen zur Datenerhebung und Datenintegration in der Huftierforschung des Schweizerischen Nationalparks. Diplomarbeit, Geographisches Institut der Universität Zürich.

PDF Diplomarbeit


Last update: 3/22/18
Source of data: ProClim- Research InfoSystem (1993-2020)
Update the data of project: CH-6394

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