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Brände im Parque Natural Do Invernadeiro in Falschfarben
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Wald- und Flächenbrände mit MODIS-Livedaten tagesaktuell im Unterricht erforschen

  • 18. August 2023
  • Klaus Nakel
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Die großen Brände im Sommer 2023 sind durch die Tagespresse und Videoausschnitte so präsent, dass sie jetzt nach den Sommerferien ein sehr aktuelles Unterrichtsthema sein können. In interaktiven Karten können die Brandgebiete von den Lernenden untersucht werden – weltweit und mit tagesaktuellen Satellitendaten. Mit den MODIS-Livedaten und Sentinel-Satellitenbildern erstellt ihr tagesaktuelle Brandkarten in ArcGIS Online. In diesem Beitrag zeigen wir euch anhand der großen Brände aus dem Vorjahr, wie ihr das schnell und einfach macht.

MODIS-Livedaten für Zentraleuropa vom 28.07.2022
Modis-Hitzequellen am 28.07.2022 (Anzeige der letzten 7 Tage)
Zeigt die MODIS-Livedaten auf der iberischen Halbinsel für den 28.07.2022
Hitzequellen der letzten 7 Tage auf der iberischen Halbinsel am 28.07.2022
MODIS-Livedaten in der Detailansicht an der Atlantikküste Spaniens und Portugals.
Hitzequellen der letzten 7 Tage im nördlichen Teil der iberischen Halbinsel am 28.07.2022

MODIS-Livedaten in eigenen Webkarten

Mit dem MODIS-Livedaten-Layer aus dem Living Atlas lassen sich Hitzequellen mit wenigen Klicks in einer Webkarte in ArcGIS Online einfügen. Das funktioniert auch ohne Login und ist damit als tagesaktuelles Unterrichtsthema schnell und einfach einsetzbar. Die Arbeit mit den Satellitendaten und dem Map Viewer in ArcGIS Online ermöglicht Forschendes Lernen mit digitalen Geomedien. Die Screenshots in diesem Beitrag zeigen Brände aus dem letzten Jahr (2022). Erstellt euch nun selbst eine aktuelle Karte mit den Bränden der letzten 7 Tage. In der folgenden interaktiven Galerie zeigen wir euch das Vorgehen im neuen Map Viewer.

Start im Map Viewer
I: Einen neuen Layer in die Karte hinzufügen
MODIS-Livedaten im Living Atlas suchen und hinzufügen
II: Den MODIS-Layer aus dem Living Atlas suchen und hinzufügen
Die Grundkarte im Map Viewer ändern
III: Die Grundkarte auf Firefly ändern
MODIS-Livedaten für die letzten 7 Tage auswählen
IV: Die 7-Tage-Ansicht wählen und den Style-Dialog öffnen
Aus den MODIS-Livedaten eine Heatmap erstellen
V: Die Style-Variante “Heatmap” wählen und ggf. in der Gestaltung bearbeiten
Heatmap für ganz Europa
VI: Nach Bränden der letzten 7-Tage in Europa suchen
Heatmap für Teile Spaniens und Portugals
VII: In näheren Zoomstufen der interaktiven Karte mögliche Brände über die Punktdichte verifizieren
Hier im Browser starten: Neuer Map Viewer

Identifiziert Brände mit einer Heatmap

Die Heatmap-Ansicht eignet sich für die Visualisierung hoher Punktdichten. Bei vielen Hitzequellen in einer Region ist ein Brand wahrscheinlicher als bei Einzelpunkten. Bei der Interpretation von MODIS-Daten ist nämlich zu beachten, dass auch andere Hitzequellen (wie z. B. Hochöfen) erfasst werden. Ihr solltet also näher an die Hotspots heranzoomen und in Kombination mit der Bilddaten-Grundkarte interpretieren, ob es sich um einen Flächenbrand handeln könnte. Mehrere Punkte in einem Gebiet sind ein starkes Indiz dafür.

Das Lokalisieren von Brandgebieten ist eine interaktive Kartenaufgabe mit viel Potential für Forschendes Lernen.

Viele Punkte aus den MODIS-Livedaten zeigen die Brände im Nationalpark Sächsische Schweiz
Viele Hitzequellen aus den MODIS-Livedaten zeigen die Brände im Nationalpark Sächsische Schweiz (Screenshot vom 29.07.2022)

Untersucht Brandfolgen mit Sentineldaten

Um einen Brand nachträglich zu verifizieren und dessen Folgen zu untersuchen, könnt ihr außerdem Sentinel-Satellitendaten nutzen. Jeder Ort wird alle fünf Tage von den Satelliten überflogen. So könnt ihr ein Gebiet vor und nach dem Brandereignis untersuchen. Die Wolkenbedeckung an einzelnen Tagen kann dafür sorgen, dass nicht alle Überflüge verwertbare Ergebnisse zeigen. Im Sentinel Explorer aus dem Living Atlas stehen euch die Satellitendaten gut bedienbar zur Verfügung. Alternativ könnt ihr diese Sentinel-2 Views auch als Layer in den Map Viewer laden.

RGB-Echtfarbenbild aus Sentinel-2-Daten für zwei Brandflächen südlich von Bordeaux.
Echtfarbenbild
Infrarotbild aus Sentinel-2-Daten für zwei Brandflächen südlich von Bordeaux.
Falschfarbenbild (Infrarot 8-4-3)
Sentinel-Szene vom 17.07.2022 (südlich von Bordeaux in Frankreich)

Abgebrannte Flächen mit Infrarot identifizieren

Mit Falschfarbenbildern lassen sich abgebrannte Flächen eindeutig erkennen. Gesunde Vegetation wird in der Infrarotansicht in leuchtenden Rottönen dargestellt. Weniger Rot signalisiert also weniger (gesunde) Vegetation. Die großflächig verbrannte Vegetation lässt sich durch die Visualisierung des Infrarotbereiches klar identifizieren. Mit dem Sentinel Explorer könnt ihr selbst Falschfarbenbilder in verschiedenen Kanalkombinationen erzeugen. Dafür habt ihr die Daten aller Überflüge für die ganze Welt in einem Layer zur Verfügung.

Sentinel Explorer starten

Im Sentinel Explorer könnt ihr dann:

  • die Visualisierung und Kanalkombinationen der Satellitendaten anpassen (1)
  • das Datum der Aufnahme wählen (2)
  • Layer aus ArcGIS Online einladen (3) – z. B. die MODIS-Livedaten
  • ein interaktives Tutorial mit allen Funktionen der Webapp starten (4)
Visuelle Bildinterpretation von Brandfolgen: Wesentliche Bedienschritte im Sentinel Explorer

Hinweis: Für die vollständige Nutzung des Sentinel Explorers müsst ihr euch mit eurem ArcGIS Benutzerkonto einloggen (5). Das könnt ihr natürlich mit den kostenlosen Zugängen aus dem Esri Schulaccount machen. Diese Zugänge können die Schülerinnen und Schüler sowie die Lehrkräfte kostenfrei nutzen.

Kostenloser ArcGIS Schulaccount: jetzt anmelden

Habt ihr Fragen zum Thema oder dem Unterrichtseinsatz von Living Atlas Daten? Wollt ihr mehr zum Schulprogramm erfahren? Besucht unsere Schulprogramm Webseite oder schreibt uns eine Mail: education@esri.de

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Klaus Nakel

Schon während meines Master of Education in Kiel (Fächer Geographie und Deutsch) begeisterte mich die Geoinformatik. Ab 2016 konnte ich dann an der CAU in Kiel endlich meine Leidenschaften für das Unterrichten und die Arbeit mit GIS kombinieren: Mit einer vollen Stelle in der Lehre bereitete ich die Lehramtsstudierenden für den Einsatz von GIS im Unterricht vor. Besonders spannend sind immer die praktischen Field Learning Einheiten mit GIS auf den Exkursionen nach Skandinavien. Seit 2021 bin ich bei Esri Program Manager für das Schulprogramm in Deutschland. In dieser Funktion bin ich gerne Ansprechpartner für alle interessierten Lehrkräfte an Schulen und Studierende im Lehramtsstudium.

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