Ableitung phänologischer Phasen verschiedener Kulturpflanzenarten in Deutschland mittels Sentinel-2 Satellitendatenzeitreihen

Das Julius Kühn-Institut (JKI) hat sich in NaLamKI zum Ziel gesetzt, qualitativ hochwertige, engmaschige Satellitendatenindex-Zeitreihen für das Monitoring landwirtschaftlicher Bestände bereitzustellen. Eine kürzlich in der internationalen Fachzeitschrift Remote Sensing erschienene Studie (https://doi.org/10.3390/rs16173183) zeigt nun, wie eine verbesserte Rekonstruktion von NDVI-Zeitreihen (engl.: Normalized Difference Vegetation Index; deutsch: „Normierte-Differenz-Vegetationsindex“) aus Sentinel-2 Satellitendaten in Kombination mit einer optimierten Schwellwertdetektion die Ableitung phänologischer Phasen unterschiedlicher Kulturpflanzenarten (Weizen, Mais, Zuckerrübe) verbessern kann.

Die Methode wurde mit Daten aus zwei Jahren (2019-2020) in drei Bundesländern entwickelt und in einem weiteren Jahr (2021) getestet. Dabei zeigte sich, dass die berechneten phänologischen Daten in der Regel um weniger als ±10 Tage von den beobachteten Daten abwichen. Die Validierung anhand von unabhängigen Feldbeobachtungen auf Schlagebene ergab einen RMSE von weniger als 10 Tagen und ein Bestimmtheitsmaß (R²) von etwa 0,9, was auf eine hohe Genauigkeit hindeutet.

Die Kenntnis des phänologischen Entwicklungsstadiums der Ackerkulturen ist für den Landwirt von Nutzen, um Managemententscheidungen bezüglich der Applikation von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln oder der Bewässerung zu treffen.

Graphische Kurzbeschreibung & vollständige Referenz: Htitiou, A.; Möller, M.; Riedel, T.; Beyer, F.; Gerighausen, H. Towards Optimising the Derivation of Phenological Phases of Different Crop Types over Germany Using Satellite Image Time Series. Remote Sens. 2024, 16, 3183. https://doi.org/10.3390/rs16173183