Remote Sensing Applications to Support Locust Management and Research: Evaluating the Potential of Earth Observation for Locust Outbreaks in Different Regions
This dissertation focuses on satellite remote sensing applications for locust management and additional contributions to locust research. Specifically, the remote sensing-based characterization and interpretation of land surface cover and its dynamics are addressed with a special emphasis on the requirements of different locust species. At first, the aim of this dissertation is to provide a holistic overview of the existing applications using satellite data focusing on different locust species and thus, to present current and new opportunities. Furthermore, remote sensing and geospatial datasets are used in a model to categorize areas with ideal and less than ideal conditions for locust outbreaks. The benefit of up-to-date remote sensing data for preventive locust management is demonstrated using time-series-based Sentinel-2 land cover classification. Due to the diversity of the numerous locust species and their spatial distribution in different geographical locations, this research focuses mainly on two locust species, the Italian locust (Calliptamus italicus) and the Moroccan locust (Dociostaurus maroccanus), as well as on selected study areas within their extensive habitats, respectively. Both selected locust species caused numerous damages in Europe, the Caucasus, Central Asia and North Africa in the past. For both species, there is only a limited number of publications exploiting the capabilities of remote sensing methods. Therefore, this dissertation aims to explore the potential approaches of Earth observation datasets to support preventive locust management and research for both species.Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit dem Einsatz der Satellitenfernerkundung im Bereich Heuschreckenmanagement und -forschung. Die fernerkundungsbasierte Charakterisierung und Interpretation der Landoberflächen-bedeckung und deren Dynamik stehen dabei - mit Fokus auf die Anforderungen der verschiedenen Heuschreckenarten - im Vordergrund. Ziel dieser Dissertation ist es zunächst, einen ganzheitlichen Überblick über vorhandene Anwendungen von Satellitendaten im Kontext Heuschreckenmanagement zu erarbeiten. Des Weiteren werden fernerkundungs- und geobasierten Datensätzen in einem Model verwendet, um Flächen mit idealen bzw. weniger idealen Bedingungen für Heuschreckenausbrüche zu kategorisieren. Der Vorteil von aktuellen Fernerkundungsdaten für präventives Heuschreckenmanagement wird anhand zeitreihenbasierten Sentinel-2 Landbedeckungsklassifikation demonstriert. Aufgrund der Vielfältigkeit der zahlreichen Heuschreckenarten und deren räumlicher Verteilung in verschiedenen geographischen Lagen, konzentriert sich diese Arbeit im Wesentlichen auf zwei Heuschreckenarten, die Italienische Schönschrecke (Calliptamus italicus) und die Marokkanische Wanderheuschrecke (Dociostaurus maroccanus), sowie auf ausgewählte Studiengebiete innerhalb deren weiträumigen Habitaten. Beide Heuschreckenarten verursachten zahlreiche Ausbrüche in der Vergangenheit mit Schäden in Europa, dem Kaukasus, Zentralasien und Nordafrika. Für beide Heuschreckenarten existieren nur wenige Forschungsarbeiten, die sich mit der Anwendung von Fern-erkundungsdaten auseinandersetzen. Vor diesem Hintergrund zielt diese Dissertation auf die Entwicklung von relevanten Methoden unter Einsatz von Fernerkundungsdaten für beide Heuschreckenarten ab, um präventives Heuschreckenmanagement und -forschung zu unterstützen.Данная диссертация раскрывает тему применения спутникового дистанционного зондирования для контроля саранчовых и проведения дополнительных исследований саранчи. В частности, особое внимание уделяется изучению потребностей различных видов саранчовых при описании характеристик земного покрова и его динамики на основе данных дистанционного зондирования. Первостепенная цель данной диссертации состоит в том, чтобы предоставить целостный обзор существующих приложений, использующих спутниковые данные, в разрезе различных видов саранчовых для того, чтобы раскрыть текущие и потенциальные возможности. Кроме того, дистанционное зондирование и наборы геопространственных данных используются для классификации территорий с идеальными и не идеальными условиями для нашествий саранчи. исследование сосредоточено в основном на двух видах саранчи, итальянского пруса (Calliptamus italicus) и марокканской саранче (Dociostaurus maroccanus), а также на определенных территориях, в пределах их обширногo местообитаний
