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Forschungsstelle
BAFU
Projektnummer
UTF 254.08.08
Projekttitel
Entwicklung eines Geodatenloggers zur Erforschung der Zugrouten von Singvögeln (Kurztitel: Vogel-Geodatenlogger)

Texte zu diesem Projekt

 DeutschFranzösischItalienischEnglisch
Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Ergebnisse gemäss Vertrag
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Projektziele
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Beschreibung der Resultate
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Umsetzung und Anwendungen
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Weiteres Vorgehen
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Publikationen / Ergebnisse
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Deutsch)
Vogelgrippe, Geodatenlogger, Vögel, Schweizerische Vogelwarte Sempach, Berner Fachhochschule Technik und Informatik
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Mit dem Auftreten der Vogelgrippe ist das öffentliche Interesse an der Erforschung des Vogelzugs stark gestiegen. Während bei grösseren Vogelarten die Satelliten-Telemetrie wichtige Daten liefert, gibt es für die Erforschung des Singvogelzugs, wegen dem sehr kleinen Gewicht dieser Vögel, bisher keine vergleichbare technische Lösung. Im Rahmen des Projektes soll deshalb ein Geodatenloggersystem entwickelt werden, das die Position eines Singvogels mit Hilfe der Intensität des Sonnenlichts und der Uhrzeit bestimmen kann, wobei die Positionsbestimmung auf Modellen zur Beziehung zwischen Sonnenstandswinkel, Lichtintensität und Uhrzeit basiert.
Ergebnisse gemäss Vertrag
(Deutsch)
1. Schaltung mit optischem Sensor zur Messung der Intensität des Sonnenlichts, einer Echtzeituhr für die Zeitmessung, einem Mikroprozessor und der zugehörigen Firmware zur Steuerung der Messperioden und der Datenerfassung, einem nicht flüchtigen Speicher für die Datenerfassung und einer Batterie für die Stromversorgung; Maximalgewicht: 1 g, Batterielaufzeit: mind. ein Zugzyklus (max. 1 Jahr)

2. PC-Adapter und die zugehörige Software, mit denen die Firmware auf den Geodatenlogger geladen und Daten aus dem Speicher ausgelesen werden können

3. Software, mit der aus den gemessenen Lichtintensitätskurven die geografische Position zum Zeitpunkt der Messung berechnet werden kann

4. Halterungssystem für Geodatenlogger, das sich nach einer sinnvollen Zeitspanne selber löst
Projektziele
(Deutsch)
Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Geodatenloggers von max. 1 g Gewicht, der Daten zur Lichtintensität im Blaulichtbereich aufnimmt und für die spätere Berechnung von geografischen Positionen abspeichert, sowie der Komponenten zum Auslesen und Auswerten der Daten.
Beschreibung der Resultate
(Deutsch)

Das Gewicht von Elektronik und Batterie beträgt zusammen 900mg. Eingegossen in Epoxy und ausgerüstet mit dem Besfestigungssystem wiegt der Logger 1,1g. Der Logger verfügt über einen Lichtsensor, welcher die Intensitäten in den Spektren blau (460nm), grün (542nm) und rot (645nm) misst. Der Datenspeicher ist nicht flüchtig und verfügt über eine Kapazität von 4 Mbit. Damit kann der Logger während 11 Monaten Daten mit einer zeitlichen Auflösung von 2 Minuten und einer Auflösung der Lichtintensität von 10 Bit aufzeichnen. Der Logger wird durch eine 30mAh-Lithiumbatterie mit Strom versorgt. Dies entpsricht einer Betriebsdauer von 22 Monaten bei einem Messintervall von 2 Minuten. Die Steuerung des Loggers erfolgt durch einen Mikroprozessor, die Abweichung der Zeitbasis (RTC) beträgt pro Jahr höchstens +/- 1 Stunde.

Für die Kommunikation  mit dem Geodatenlogger wurde ein PC-Adapter entwickelt. Damit und mit der zugehörigen Software können die Logger programmiert und die Lichtintensitätsdaten aus dem Logger ausgelesen werden.

Für die Aufbereitung und die Auswertung der Rohdaten des Loggers wurde eine auf JAVA basierte Software entwickelt. Die Software korrigiert allfällige Abweichungen zwischen der RTC und UTC linear und bestimmt die Dämmungsbereiche sowie die Zeitpunkte von Sonnenauf- und Sonnenuntergang. Aus Tages-, bzw. Nachtmittelpunkt wird sodann die geographische Länge und aus Tages-, bez. Nachtlänge die geografische Breite berechnet. Befestigt wird der Logger auf dem Rücken des Vogels mit einem dünnen O-Ring aus Silikonkautschuk.

Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)

Die Nullserie (20 Stück) der Geodatenlogger wurde im Frühling / Sommer 2008 auf Wiedehopfen angebracht. Die Resultate dieser Pilotstudie werden im Frühsommer 2009 vorliegen. Die Serienproduktion der Geodatenlogger wurde mittlerweile der Firma Microbonding in Noiraigue (NE) übertragen. Im Frühling 2009 werden ca. 400 Geodatenlogger auf Nachtigallen in Frankreich, Italien, Bulgarien, England und Holland angebracht. Ziele dieses Projekts sind das Testen der Geodatenlogger in einem grösseren Rahmen, die Erforschung der Zugrouten von Populationen nördlich und südlich der Alpen, sowie in Osteuropa und das Auffinden der Überwinterungsgebiete der Nachtigall in Afrika.

Weiteres Vorgehen
(Deutsch)
Als nächste Schritte werden Geodatenlogger und Auswertungssoftware intensiv getestet um Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Methode ermitteln zu können. Dazu werden Referenzdaten an fixen Standorten, von sich bewegenden Objekten (Schiffen, etc.) und von Vögeln in Vorlieren erhoben. Weiter soll der Einfluss der Geodatenlogger auf die Vögel untersucht werden. Rückkehrraten von nur beringten Vögeln sollen mit denjenigen von Vögeln mit Geodatenloggern verglichen werden. Zudem ist ein Versuch mit Geodatenloggern an Vögeln in einem Windkanal der Universität Lund (Schweden) geplant. Die Resultate dieser Tests werden in die weitere Entwicklung  des Geodatenloggers und der Auswertungssoftware einfliessen. Geplant ist ein Projekt zur Entwicklung eines Geodatenloggers mit einem Gewicht von nur noch 0.5g. Neueste Entwicklungen bei der Stromversorgung des Mikroprozessorts machen dies möglich. Erste Anfragen von Wissenschaftlern aus dem Ausland deuten auf eine hohe Nachfrage nach Geodatenloggern hin.
Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)

Bächler et al. 2010. Year-Round Tracking of small Trans-Saharan Migrants Using Light-Level Geolocators. PLOS ONE. 5/3.

Weber, R. 2009. Geodatenlogger zur Erforschung der Zugrouten von Singvögeln. hltech 3/2009

 Les secrets des migrations mis au jour. LE TEMPS, 18.3.2010

Big Brother im Fluggepäck. NZZ am Sonntag, 31.5.2009