Historische Lebensraumkarte der Schweiz (HIHAMAS)

Informationen über die räumliche Anordnung und Ausdehnung früherer Lebensräume sind von entscheidender Bedeutung für das Verständnis der aktuellen Biodiversitätsmuster und die Bewertung des Potenzials für die ökologische Wiederherstellung. In den letzten Jahrzehnten haben sich die europäischen Landschaften aufgrund der zunehmenden Landnutzungsintensität stark verändert, wobei sich dieser Trend nach dem Zweiten Weltkrieg noch beschleunigt hat. In dieser Studie untersuchen wir, ob es möglich ist, eine Lebensraumkarte für die Schweiz von 1946 zu erstellen, die mit den heutigen Lebensraumkarten kompatibel ist. Zu diesem Zweck wurden 8 Fallstudiengebiete ausgewählt, die die wichtigsten biogeografischen Regionen und charakteristischen Lebensraumtypen der Schweiz repräsentieren. Luftaufnahmen der US Army Air Forces aus dem Sommer 1946 sind seit kurzem verfügbar und bilden die Datengrundlage für die Kartierung. Diese hochauflösenden Bilder (1-Meter-Auflösung) wurden anhand von Spektral- und Formmerkmalen in den Fallstudiengebieten segmentiert.

Durch manuelle Interpretation der Orthobilder konnten 15 verschiedene Lebensraumklassen identifiziert werden, darunter Feuchtgebiete, Grasland, Ackerland, Hecken, Streuobstwiesen und offene Wälder. Anhand der Informationen aus den Schwarzweissbildern sowie der Topografie, des Klimas und des anthropogenen Einflusses wurden Zufallswaldmodelle mit aktivem Lernen trainiert, um Bildsegmente zu klassifizieren.

Die Ergebnisse zeigten, dass die höchste Klassengenauigkeit für Lebensräume wie „Stehende Gewässer“, „Fliessende Gewässer“, „Gletscher, Dauereis und Schnee“ und „Wälder und andere bewaldete Flächen“ erzielt wurde. Geringere Genauigkeiten wurden jedoch für Feuchtgebiete, Hecken und Baumreihen sowie Gebäude festgestellt. Die Untersuchung zeigt die Effektivität der objektbasierten Bildanalyse, des maschinellen Lernens und verschiedener Stichprobenansätze bei der Ableitung von Lebensraumkarten aus historischen Schwarzweiss-Luftbildern. Diese Karten sind für das Verständnis der Entwicklung der Landschaftsökologie im Laufe der Zeit von entscheidender Bedeutung und können als Richtschnur für künftige Naturschutzmassnahmen dienen.