Informationen zur Untersuchung
Anwendungspotenziale der Erdfernerkundung für Entwicklungsländer
Hintergrund, zentrale Aspekte des Themas
(Erd-)Fernerkundung umfasst Verfahren, die dazu dienen, aus großer Entfernung Daten über die Beschaffenheit der Erdoberfläche zu erheben. Dazu wird mithilfe von Sensoren die elektromagnetische Strahlung (sichtbares Licht, Infrarot u.a.) erfasst, die von der Erdoberfläche ausgeht. Fernerkundungssensoren können von Flugzeugen (»Luftbilder«) wie auch von Satelliten (»Satellitenbilder«) getragen werden. Die zivile Nutzung von Satellitenbildern zur Erdfernerkundung wird in größerem Umfang seit den 1970er Jahren betrieben, die Nutzung von Luftbildern liegt noch einige Jahrzehnte weiter zurück.
Die Vorteile von Fernerkundungsdaten liegen zum einen in ihrer flächendeckenden Verfügbarkeit: Auch schwer zugängliche Bereiche der Erdoberfläche können mithilfe von Luft- und Satellitenbildern kartiert werden. Hinzu kommt, dass Erdbeobachtungssatelliten dieselben Bereiche der Erdoberfläche meist innerhalb weniger Tage erneut überfliegen, wodurch eine hohe Aktualität der Daten erreicht werden kann. Schließlich zeichnen sich Fernerkundungsdaten durch ihre vergleichsweise geringen Kosten (pro Einheit kartierter Fläche) aus.
Dementsprechend werden Fernerkundungsdaten seit vielen Jahren für zahlreiche Anwendungen genutzt. Prinzipiell können dabei zwei Anwendungstypen im Mittelpunkt stehen: zum einen die Erfassung des Status quo der Erdoberfläche (Kartierung), zum anderen die Erfassung von deren Veränderungen (Monitoring). Bei der Nutzung der Daten kann es primär um die Dokumentation bestimmter Phänomene oder aber um die Generierung von Entscheidungsgrundlagen gehen.
Neben der militärischen Nutzung zu Aufklärungszwecken sind im zivilen Bereich mehrere Anwendungsfelder zu nennen:
- Ressourcenmanagement in Land- und Forstwirtschaft sowie Fischerei: z. B. Erstellung von Landnutzungsinventuren und Erntevorhersagen, Anwendung von Precision-Agriculture-Verfahren, Holzpotenzialabschätzung, Waldschadenskartierung, Monitoring von Entwaldung und Waldbränden
- Erkundung von Rohstoffvorkommen
- Gewinnung von Umweltinformationen: z.B. Dokumentation von Bodenveränderungen (Flächenversiegelungen, Erosion, Desertifikation), Luft- und Gewässerverunreinigungen, Auswirkungen des Klimawandels
- Stadtentwicklung: z.B. Kartierung von Siedlungsgebieten (insbesondere bei Städten mit unkontrolliertem Wachstum)
- Katastrophenmanagement: Überwachung von Naturgefahren (in Gebieten mit Hochwasser-, Dürre-, Erdbeben- oder Vulkanausbruchsgefährdung); dabei Risikoanalyse, Monitoring, Unterstützung der Einsatzkräfte, Analyse von Katastrophenereignissen
Die genannten Vorteile und die vielfältigen Anwendungsgebiete von Fernerkundungsdaten legen es nahe, gerade auch für Entwicklungsländer ein großes Potenzial für die Nutzung der Fernerkundung anzunehmen, da hier deren Vorzüge (z.B. Erfassung von Daten über unzugängliche Gegenden, Fehlen von alternativen Quellen für Primärdaten) besonders zum Tragen kommen.
Insbesondere in den 1980er bis Anfang der 1990er Jahre stellten die Anwendungspotenziale der Fernerkundung für Entwicklungsländer einen wichtigen Gegenstand der Forschung in Industrieländern dar (einschließlich Aktivitäten von GTZ und FAO). Aus dieser Zeit liegen auch umfassende Studien zur Thematik vor. In der Folgezeit ist das Interesse an der Thematik deutlich zurückgegangen; jedoch befasst sich bis heute ein Teil der Forschenden – auch in Deutschland – mit möglichen Anwendungen in Entwicklungsländern (v.a. die Special Interest Group »Developing Countries« der European Association of Remote Sensing Laboratories EARSeL).
Es ist davon auszugehen, dass die technische Entwicklung im Bereich der Datenerfassung (Sensoren) wie auch im Bereich der Datenauswertung (Geographische Informationssysteme, GIS) die Anwendungsmöglichkeiten von Fernerkundungsdaten in Entwicklungsländern in naher Zukunft noch erweitern werden. Hinzu kommt, dass die o. g. Anwendungsfelder aufgrund zunehmender sozialer (Stadtentwicklung) und ökologischer Probleme (Desertifikation, Erosion u.v.m.) in Entwicklungsländern aller Voraussicht nach weiter an Bedeutung gewinnen werden.
Ziel und Vorgehensweise
Ziel des Projekts ist es, den derzeitigen Stand der Fernerkundungstechnik und deren Anwendung in Entwicklungsländern zu ermitteln sowie sich abzeichnende, künftige Anwendungen zu skizzieren. Dies erscheint v.a. deshalb angemessen, da seit vielen Jahren keine umfassende Untersuchung und Darstellung zu dieser Thematik mehr unternommen wurde, obwohl die Anwendungsmöglichkeiten sich erheblich weiterentwickelt haben.
Darüber hinaus sollen die Erkenntnisse über die in der Vergangenheit oft fehlgeschlagenen Versuche eines »Technologietransfers« zusammengetragen werden, um darauf aufbauend mögliche Bedingungen einer erfolgreichen und problemlösungsorientierten künftigen Anwendung von Fernerkundungstechniken in Entwicklungsländern zu identifizieren. In der Vergangenheit wurden die politischen und gesellschaftlichen Bedingungen und Folgen einer Einführung von Fernerkundungstechniken in Entwicklungsländern nur wenig behandelt. Eine vertiefte Untersuchung dieses Aspektes der Thematik ist daher zentral. Dazu soll auch untersucht werden, inwiefern die infrastrukturellen und personellen Voraussetzungen für eine selbstbestimmte Nutzung von Fernerkundungsdaten in Entwicklungsländern derzeit gegeben sind bzw. welche Maßnahmen hierfür ergriffen werden könnten. Eine weitere Frage ist die, ob im Zuge einer verstärkten Erhebung und Auswertung von Fernerkundungsdaten neue Abhängigkeitsbeziehungen zwischen Industrie- und Entwicklungsländern entstehen bzw. wie diese ggf. vermieden werden könnten.