Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen

Als Kontroll- und Genehmigungsbehörde ist das EBA für die Planfeststellung von Neubau- und Umbaumaßnahmen im Schienenumfeld verantwortlich. Ein maßgeblicher Bestandteil ist hierbei die Kompensation von bauzeitlich in Anspruch genommenen Flächen. Die im Planfeststellungsverfahren festgesetzten Maßnahmenflächen werden nach Beschluss auf ihre Herstellung, Unterhaltung und Pflege in teilweise langen Zeiträumen kontrolliert, bis der geplante Zielzustand erreicht ist. Das EBA ist hierbei bundesweit für die Kontrolle der sehr divers ausgestalteten Maßnahmenflächen zuständig. Die stichprobenhaften Vor-Ort- Kontrollen sind oftmals sehr zeit- und personalaufwendig und reichen dennoch nicht aus, um eine regelmäßige und flächendeckende Kontrolle der naturschutzrechtlichen Maßnahmenflächen zu gewährleisten.

Die implementierte Funktion nutzt Sentinel-1 und -2 Daten des Copernicus-Programmes der ESA. Aus den SAR-Sentinel-1 Daten wird die Zeitreihe der VH-Polarisation analysiert. Aus den Sentinel-2 Daten wird der NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) abgeleitet und analysiert. Für beide Indizes werden alle verfügbaren Bilder in einer Zeitreihe verarbeitet.

Die VH-Kreuzpolarisation ist für die Überwachung der Struktur und Tiefe der Vegetation weithin anerkannt. Die Rückstreuintensität von Radarsensoren reagiert empfindlich auf Veränderungen der Vegetationsdichte und -struktur und ist daher in der Lage, die saisonale Entwicklung von Vegetationsumgebungen zu überwachen. Die VH-Polarisation reagiert empfindlich auf Bodenfeuchte und den Feuchtigkeitsgehalt der Vegetation selbst. Der NDVI ist einer der am häufigsten verwendeten Vegetationsindizes. Er wird häufig für die Überwachung von Vegetations- und Landbedeckungsänderungen, die Klassifizierung von Landbedeckungstypen oder die Extraktion von Phänologiephasen verwendet. Er wird anhand des Nahinfrarot- (NIR) und des Rotbandes der multispektralen Satellitendaten berechnet und ist ein wichtiger Indikator für den Wachstumszustand, die Bedeckung und die Vitalität der Vegetation.

Basierend auf den Zeitreihen, werden durch den BFAST-Algorithmus (Verbesselt et al. 2010) abrupte Veränderungen in Trend- und Saisonkomponente der zerlegten Zeitreihe detektiert. Der Algorithmus zerlegt die Zeitreihe in Einzelsegmente und vergleicht diese auf ihren Trend und Saisonalität. Zeitpunkte, an denen sich der Trend bzw. die Saisonalität signifikant von den Nachbarsegmenten unterscheidet, werden als Bruchpunkte definiert. Diese Bruchpunkte können auf natürliche oder anthropogene Veränderungen auf der Fläche zurückgehen und geben somit Hinweise auf die Herstellung bzw. den Pflegezustand der Einzelfläche.

Zusätzlich werden die langfristigen Trends der gesamten Zeitreihe sowie die Trends der Einzelsegmente zwischen den Bruchpunkten ausgegeben.

Ausgegeben werden die Analyseergebnisse in einer Tabelle mit der Auflistung der detektierten Bruchpunkte pro Index als Datumsangaben. Zur Visualisierung und besseren Interpretierbarkeit der Ergebnisse werden die Zeitreihen der verwendeten Indizes in Zeitverlaufsdiagrammen dargestellt. Die Bruchpunkte sind hier ebenfalls visuell dargestellt.