Automatisierte Erfassung invasiver Neophyten an Autobahnen

• Forschungsstelle: ASTRA SBT
• Projektnummer: VSS2016/224
• Projekttitel Englisch: Automated detection of invasive alien plants along highways

Schlüsselwörter (Deutsch)

Invasive Neophyten, Autobahnen als Ausbreitungskorridore, automatisierte Erfassung, Fernerkundung, künstliche neuronale Netze

Schlüsselwörter (Englisch)

Invasive non-native plants, highways as migration corridors, automated mapping, remote sensing, artificial neuronal networks

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Im Projekt werden bildgestützte Verfahren zur automatisierten Erfassung zweier national oder kantonal prioritärer, invasiver Neophyten (Schmalblättriges Greiskraut – Senecio inaequidens, Götterbaum – Ailanthus altissima) an Mittelland-Autobahnen entwickelt und angewendet. Autobahnränder und Mittelstreifen werden vom fliessenden Verkehr aus gefilmt. In einem kleineren Teil des Bildmaterials werden die Vorkommen der invasiven Neophyten durch Experten erfasst und als Trainingsdaten für automatisierte Ansätze aus den Bereichen Fernerkundung und Künstlicher Intelligenz verwendet. Die automatisierten Verfahren werden auf das gesamte Bildmaterial angewendet und liefern detaillierte Angaben zur Verbreitung der beiden invasiven Arten an Mittelland-Autobahnen. Die Faktoren für das Auftreten der Arten werden analysiert und stehen mit den Verbreitungsdaten als Entscheidungshilfe für die Grünpflege an Autobahnen zur Verfügung. Das Projekt zeigt ferner Möglichkeiten und Grenzen neuer Methoden der automatisierten, bildgestützten Arterfassung für die ökologische Feldarbeit auf und liefert Filmmaterial zum aktuellen Zustand der Vegetation an Mittelland-Autobahnen, das nachträglich für weitere Arten, Vegetationsmerkmale oder vergleichende Erhebungen zur Verfügung steht.

Kurzbeschreibung (Englisch)

This project will develop and apply automatized, picture-based methods for the mapping of two invasive non-native plants of national or cantonal priority (South African fireweed - Senecio inaequidens, tree of heaven – Ailantus altissima) along highways of the Swiss Plateau. Median strips and side strips will be filmed from a driving car. For a small fraction of the film material the presence of the two invasive species will be mapped by experts and used as training data for approaches of remote sensing and artificial intelligence for automatized species detection. These methods will then be used for the hole film material to generate detailed distribution maps. The drivers of species occurrences will be analyzed and offer together with the recent distribution data decision support for the maintenance of the vegetation along highways. The project will show both capabilities and limits of automatized species detection for ecological field work, and the film material offers baseline data for later use for the extraction of other species or vegetation features, or the reassessment of the highway vegetation.

Projektziele (Deutsch)

Autobahnen sind Ausbreitungskorridore für invasive Neobiota, welche die Gesundheit von Mensch und Nutztieren gefährden sowie erhöhte Unterhaltskosten an Strassen und Gebäuden verursachen. Das vorliegende Projekt verfolgt für zwei prioritäre und sich derzeit entlang von Autobahnen des Mittellands ausbreitende, invasive Neophyten folgende Ziele: (1) Detaillierte Karten zur Verbreitung der beiden Arten entlang von Mittelland-Autobahnen. (2) Entwicklung und Anwendung einer automatisierten, bildgestützten Methode für deren Erfassung. (3) Dokumentation der Standortbedingungen, die das Auftreten der Arten begünstigen oder hemmen. Das Projekt liefert Kenntnisse zu aktuellen Vorkommen und zur Ausbreitung dieser invasiven Arten an Mittelland-Autobahnen und stellt Entscheidungshilfen samt GIS-Karten für die Grünpflege bereit.

Projektziele (Englisch)

Highways are migration corridors for invasive non-native organism, which can harm human health or livestock and increase maintenance costs of streets or buildings. This project focuses on two invasive non-native plant species of high national priority with the following objectives: (1) Detailed distribution maps of both species along highways of the Swiss Plateau. (2) Development and application of an automatized, picture-based detection of the species. (3) Documentation of site factors which promote or inhibit the invasion of both target species. The project will provide up-to-date information on the invasion of the species along highways of the Swiss Plateau. It will offer detailed GIS maps along with decision support for the maintenance of green areas along highways.

Berichtsnummer (Deutsch)

1690