APIS – Aerial Photogrammetric Integrative Surveys

Der Einsatz von Drohnen ermöglicht es, zeitnah großflächige und hochauflösende Luftbilder zu erhalten. Bei der Erfassung im Wattenmeer können Drohnen die Genauigkeit der Zählungen von zum Beispiel Vögeln oder Robben erhöhen und gleichzeitig Störungen vermeiden.

Das Projekt APIS geht der Frage nach, inwieweit Erfassungen mit Hilfe von Drohnen im Wattenmeer für unterschiedliche Arten und Habitate eingesetzt werden können und welche möglichen Auswirkungen der Einsatz auf Tiere hat.

Ziel des Projekts APIS ist die Erprobung drohnengestützter Art- und Habitatkartierungen im Nationalpark Wattenmeer. Rastvögel, Brutvögel, Seehunde, Muschelbänke und Seegraswiesen sollen mit Drohnen erfasst und unter Einsatz von Methoden des maschinellen Lernens und der automatischen Bilderkennung ausgewertet werden.

Die Ergebnisse der Bildanalyse sollen mit den Ergebnissen der traditionellen Erfassungsmethoden verglichen werden und können dabei für einzelne Methoden als Validierungsgrundlage dienen. Zusätzlich soll untersucht werden, welche Monitoringparameter von einer Drohne erfasst bzw. nicht erfasst werden können, und ob Drohnen einen Informationszugewinn im Vergleich zu traditionellen Verfahren ermöglichen.

Neben der Erprobung der drohnengestützten Art- und Habitatkartierungen liegt ein weiterer Fokus auf der systematischen Aufnahme und Auswertung möglicher Verhaltensreaktionen von Vögeln und Robben auf die Drohnen.

Die drohnengestützten Erfassungen werden über einen Zeitraum von zwei Jahren mit einem Starrflügler (WingtraOne GEN II) und zwei Multikoptern (DJI Matrice 300 RTK, DJI Phantom 4 Pro) durchgeführt, wobei Bilder mittels RGB- und Multispektralsensoren aufgenommen werden.

Die aufgenommenen Bilder werden prozessiert und für die Entwicklung einer automatisierten Habitatsklassifikation und Wildtierdetektion vorbereitet. Ein Vergleich zwischen klassischen Methoden des maschinellen Lernens und Methoden der automatischen Bildauswertung wird vollzogen und die Ergebnisse beider Methoden durch im Feld aufgenommene Referenzdaten validiert.

Im Anschluss werden die Ergebnisse der Drohnenerfassungen mit den Ergebnissen der traditionellen Bodenerfassungen verglichen, um zu zeigen, ob sich Drohnenbefliegungen in bestehende Monitorings etablieren lassen bzw. diese erweitern können.

Die Erfassung der Verhaltensreaktionen von Vögeln und Robben auf die Drohnen wird von Expert*innen durchgeführt. Diese nehmen das Verhalten der Tiere in Referenzzeiträumen vor und nach der Befliegung, sowie im Zeitraum während der Befliegung auf. Das dabei angewandte Störprotokoll wurde von BioConsult SH entwickelt und wird im Zuge der Brutvogelkartierung bereits seit drei Jahren eingesetzt.