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Landbedeckungsvergleich 2020 und 2024 mit potenzieller Baumkronenveränderung im Juaboso District

Cloud-native Landbedeckungsänderung: Baumkronenveränderung nach 2020 im Juaboso District, Ghana

Jährliche 10-m-Landbedeckungsanalyse mit Python, STAC und cloud-gehosteten Daten zur Identifikation potenzieller Baumkronenverluste zwischen 2020 und 2024.

Landbedeckungsänderung10-m-JahresdatenPythonCloud-nativeGhana

Projektziel

Analyse potenzieller Baumkronenveränderung nach 2020 im Juaboso District in der Western North Region, Ghana. Identifiziert werden Standorte, die 2020 als Trees und 2024 als non-Trees klassifiziert wurden; anschließend werden die daraus resultierenden Landbedeckungsübergänge zusammengefasst.

Untersuchungsraum

Der Juaboso District liegt in der Western North Region Ghanas. Seine Distriktgrenze definiert den Untersuchungsraum für Rasterverarbeitung, Flächenberechnung und Polygon-Ausgabe.

Datenquellen

ESA WorldCover diente der ersten Landbedeckungsbewertung, GLAD land-cover dem Vergleich. Die Änderungsanalyse nutzt die jährliche Impact Observatory / Microsoft / Esri 10-m Land Use/Land Cover-Zeitreihe mit 2020 als Basis und 2024 als Vergleich. Trees entspricht Klasse 2.

Jährliche Landbedeckungskarten des Juaboso District von 2017 bis 2024
Jährliche Landbedeckungskarten von 2017–2024 geben den zeitlichen Kontext; die Änderungsanalyse vergleicht gezielt 2020 mit 2024.

Methode

Potenzieller Baumkronenverlust ist als Trees im Jahr 2020 und non-Trees im Jahr 2024 definiert. Ein Schwellenwert zusammenhängender Komponenten von 100 Pixeln (~1 ha bei 10 m Auflösung) reduziert isoliertes Klassifikationsrauschen und behält größere zusammenhängende Änderungsflächen. Die finale Maske behält ausschließlich ursprüngliche Verlustpixel; danach folgen Flächen- und Übergangsanalyse sowie Raster-zu-Polygon-Umwandlung.

AOI → jährliche LandbedeckungsdatenAuswahl von 2020 und 2024
Verlustmaske → Filterung100 verbundene Pixel; Erhalt originaler Verlustpixel
Finale eingeschränkte MaskeFlächen- und Übergangsanalyse
ÄnderungspolygoneVektorausgabe potenzieller Verlustflächen
Polygone potenzieller Baumkronenveränderung im Juaboso District
Polygon-Ausgabe aus der finalen Maske potenzieller Verluste.

Zentrale Ergebnisse

13,59 km²
Potentieller Baumkronenverlust
1.359,30 ha
Potentieller Baumkronenverlust
135.930
10-m-Pixel

Die Kennwerte beschreiben aus Landbedeckungsklassifikationen abgeleiteten potenziellen Baumkronenverlust, nicht bestätigte Entwaldung.

Landbedeckungsübergänge

Die Übergangsanalyse umfasst nur Pixel der finalen potenziellen Verlustmaske und zeigt ihre Klassen im Jahr 2024.

ÜbergangFläche (ha)
Trees → Rangeland1.077,75
Trees → Built area188,75
Trees → Crops70,46
Trees → Water20,68
Trees → Flooded vegetation2,01
Trees → Bare ground1,60
Trees → Clouds0,05

Grenzen

Dies ist eine Landbedeckungsklassifikations-basierte Änderung und keine bestätigte Entwaldung. Klassifikationsunsicherheit, Unterschiede jährlicher Produkte, Wolkenklassen und der Pixel-Schwellenwert beeinflussen die Maske. Validierung mit höher aufgelösten Satellitenbildern und rohstoffspezifischen Daten ist erforderlich, bevor Ursachen zugeordnet oder Aussagen über Entwaldung getroffen werden.

Werkzeuge

Python · XArray · Dask · GeoPandas · rioxarray · xarray-spatial · STAC · AWS Open Data · Planetary Computer · Google Colab · Matplotlib

Quellcode und Notebooks

Der technische Workflow liegt im separaten Remote-Sensing-Portfolio-Repository. Das Änderungsnotebook enthält finale Maske, Flächenberechnung, Übergänge und Polygon-Ausgabe.

Änderungsnotebook öffnen ↗

Nächster Schritt

Die potenziellen Änderungen mit höher aufgelösten Bildern validieren und mit rohstoffspezifischen Daten kombinieren, um potenzielle Baumkronenveränderung von bestätigter Entwaldung zu unterscheiden und mögliche Treiber einzugrenzen.

Lernattribution: Der Workflow wurde aus dem Kurs „Cloud Native Remote Sensing with Python“ von Ujaval Gandhi / Spatial Thoughts abgeleitet und für den Juaboso District sowie Baumkronenveränderungen nach 2020 angepasst.