Fernerkundung, ein unverzichtbares Werkzeug

Der rasante Fortschritt der Fernerkundung verändert die Praxis in den Umweltwissenschaften und der Forstwirtschaft grundlegend. Daten aus satelliten-, luftgestützten und proximalen Sensoren werden zunehmend für Kartierung, Ökosystemmonitoring und Entscheidungsunterstützung eingesetzt. Vor diesem Hintergrund werden zukünftige Absolventinnen und Absolventen der Umweltnaturwissenschaften während ihrer gesamten beruflichen Laufbahn mit Fernerkundungsdaten zu tun haben. Um dieser Entwicklung Rechnung zu tragen, bietet die ETH Zürich den neuen Kurs PReSens an, der Studierende in die theoretischen Grundlagen und praktischen Anwendungen der Fernerkundung zur Charakterisierung von Böden, Vegetation und Landschaften einführt.

Der Kurs basiert auf vier Anwendungsprofilen der Fernerkundung: kritische Analyse bestehender Daten, Erfassung und Verarbeitung von Rohdaten sowie Methodenentwicklung (Abbildung 1). Der Schwerpunkt liegt auf Datenerfassung und -verarbeitung. Dies sind zentrale Kompetenzen, um Daten zu bewerten und Fernerkundungsmethoden an unterschiedliche berufliche Kontexte anzupassen. Behandelt wird ein breites Anwendungsspektrum, von klassischen Verfahren zur Klassifikation der Vegetationsbedeckung und automatisierten Änderungserkennung bis hin zu neueren, auf Deep Learning basierenden Ansätzen zur Artenidentifikation und Bewertung des Vegetationszustands. Die Beobachtungsskalen reichen von der 3D-Modellierung von Landschaften bis zu mikrometergenauen Analysen im Boden. Besonderes Augenmerk gilt der Bodenspektroskopie, die eine Schlüsselrolle in der Bodenkartierung in der Schweiz spielt.

Der Kurs wird auf dem Campus Lindau-Eschikon an einer Forschungsstation in unmittelbarer Nähe zu kantonalen Wäldern durchgeführt und verbindet Unterricht im Hörsaal mit praxisorientierten Übungen. Die erste Hälfte des Semesters ist den theoretischen und methodischen Grundlagen gewidmet und wird durch Übungen mit realen Datensätzen ergänzt. Die zweite Hälfte besteht aus einem Gruppenprojekt, in dem sich die Studierenden entsprechend ihrer Interessen spezialisieren und den gesamten Arbeitsablauf von der Datenerfassung bis zur Interpretation beherrschen lernen.

Praxisorientierung bildet den Kern der didaktischen Philosophie des Kurses: Ziel ist es, den Studierenden die Fähigkeiten und das Vertrauen zu vermitteln, Fernerkundungsmethoden in vielfältigen beruflichen Kontexten anzuwenden.