Die vorliegende Projektarbeit im Rahmen des Moduls BPM14 des Masterstudiengangs
„Waldökosystemmanagement und forstliche Bioökonomie“ der HAWK untersucht die Anwendung
von Synthetic Aperture Radar (SAR)-Daten zur Analyse von Hangrutschungen in einem
tropischen Bergwald in Ecuador. Motivation ist die Entwicklung eines robusten und
kosteneffizienten Ansatzes für das Monitoring von Hangrutschungen in Regionen mit hoher
Wolkenbedeckung. Bisherige Arbeiten zur Hangrutschdetektion in der Reserva Biológica San
Francisco basierten auf Feldaufnahmen und Luftbildern, die kostspielig und zeitintensiv sind.
Aufgrund dieser Ausgangssituation ergaben sich zwei konrete Forschungsfragen: i) Wie gut
eignen sich frei verfügbare Sentinel-1 Satellitendaten zur Detektion von Hangrutschungen
unterschiedlicher Größe in dem untersuchten Gebiet und ii) welchen Einfluss hat das
Störungsregime auf die Biodiversität in diesem Ökosystem?
Andere Arbeiten beschäftigten sich bereits mit der Nutzung von SAR Daten zur Identifizierung
von Hangrutschen, allerdings hauptsächlich mit der Intention der Vorhersage von Erdrutschen
[1].
Basierend auf dem Tutorial „Time-series analysis with Sentinel-1“ [2] wurde eine
Zeitreihenanalyse in der freien Software Sentinel Application Platform (SNAP) (version 11.0.0)
genutzt um Masken zu erstellen, die Veränderungen in der Rückstrahlung als Ausschläge von
mehr als 8dB darstellen.
136 Hangrutschungen mit Größen zwischen 99m2 und 240,34m2 wurden in den 8 Jahren
zwischen 2017 und 2024 identifiziert. Verglichen mit den vorherigen Untersuchungen [3] [4] in
dem Gebiet fiel auf, dass in dieser Arbeit im Durchschnitt mehr Hangrutschungen pro Jahr erkannt
wurden, diese durchschnittlich aber kleiner waren. Dies könnte darauf zurückzuführen sein, dass
kleine Hangrutsche in Feldarbeiten schwerer zu erkennen sind, vor allem wenn diese schnell
wieder mit Vegetation begrünt werden.
Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Störungsregime, welche durch die Hangrutschungen
entstehen, dazu beitragen, dass diese Region eine der weltweiten Biodiversitätshotspots ist. Die
Biodiversität wird durch die neu entstandenen Habitate mit unterschiedlichsten abiotischen
Ausgangssituationen lokal, wie auch regional gefördert.
Die Validierung der Ergebnisse sowie die Reduktion von Speckle stellten wesentliche
Herausforderungen dar. Zur Reduktion des Speckles wurde ein multi-temporaler Filter eingesetzt,
dessen Anwendung sowohl Vorteile als auch Limitationen aufweist. Eine weiterführende
Validierung der angewandten Methodik ist erforderlich, um eine umfassendere Bewertung und
Optimierung zu ermöglichen.

Literaturverzeichnis:
[1] Graw, V., Dedring, T., Hiby, R. et al. (2022) Regressive Erosion at River Coca in Northeast
Ecuador: Landslide Monitoring with Sentinel-1 to Support Disaster Risk Management. PFG 90,
457–471.
[2] Braun, A. (2021) Time-series analysis with Sentinel 1 [Online], European Space Agency.
Available at https://step.esa.int/ (Zugriff: 11 December 2024)
[3] Bussmann, R.W., Wilcke, W., Richter, M. (2008) 'Landslides as Important Disturbance
Regimes — Causes and Regeneration', Gradients in a Tropical Mountain Ecosystem of Ecuador.
Ecological Studies, vol 198. Springer, Berlin, Heidelberg.
[4] Muenchow, J., Brenning, A., Richter, M. (2012) 'Geomorphic process rates of landslides along
a humidity gradient in the tropical Andes', Geomorphology, 139–140.