zurück

Aus der Luft & vom Boden: Moderne Datenintegration zum Monitoring des Wasserstatus von Bäumen in den Hohenheimer Gärten

Beschreibung

Im Rahmen dieses interdisziplinären Forschungsprojekts wird untersucht, inwieweit Multispektraldaten aus Drohnenbefliegungen zur Erfassung des Wasserstatus einzelner Bäume im Hohenheimer Garten genutzt werden können. Ziel ist es, ein drohnengestütztes Bewässerungsmonitoring zu entwickeln, das langfristig die Notwendigkeit bodengestützter Sensormessungen reduziert oder ersetzt.

Für das Projekt stehen Zeitreihen von Multispektralaufnahmen aus Drohneneinsätzen sowie parallel erhobene Daten bodengebundener Sensoren (z. B. Bodenfeuchte, Stammumfangveränderungen) an ausgewählten Bäumen zur Verfügung. Die Aufgabe besteht darin, diese unterschiedlichen Datensätze miteinander zu verknüpfen, aufzuarbeiten und auf übereinstimmende Muster sowie Korrelationen zwischen spektralen Parametern (z. B. NDVI oder andere Vegetationsindizes) und direkt gemessenen Wasserstatus-Indikatoren zu untersuchen.

Mit Hilfe relevanter Methoden der Datenaufbereitung und Analyse (bevorzugt unter Anwendung von R oder Python) sollen geeignete spektrale Merkmale identifiziert werden, die eine zuverlässige Aussage über den Wasserstatus einzelner Bäume ermöglichen. Ziel ist es, ein praxistaugliches, ausschließlich drohnengestütztes Monitoringkonzept und die Anwendbarkeit dieser Methodik im Freiland zu evaluieren.

Beschreibung des interdisziplinären Teils des Projekts

Dieses Projekt verbindet biologische Fragestellungen mit Technologien aus der Fernerkundung, der Sensorik und der Datenwissenschaft. Neben dem Verständnis botanischer Prozesse sind Kompetenzen in der digitalen Datenaufbereitung und -analyse gefordert. Die Arbeit fördert den Austausch zwischen Disziplinen wie Pflanzenwissenschaften, Informatik und Umweltmanagement und erlaubt einen kritischen Blick auf Chancen und Limitationen moderner Monitoring-Methoden im Freilandkontext.

Projektzeitraum

Wintersemester 2025/2026

Bewerbungszeitraum

13. bis 27.10.2025

Durchführung

semesterbegleitend

Details zu Projektzeitraum und Durchführung

Die Bearbeitung erfolgt innerhalb eines Semesters (ca. 10–12 Wochen). Die Durchführung kann einzeln oder zu zweit erfolgen und wird durch regelmäßige Betreuung unterstützt. Die Datensätze (Drohnendaten, Sensordaten) werden bereitgestellt; für Auswertung und Analyse stehen Workstations mit geeigneter Software (R, Python, GIS) zur Verfügung.

Studienfach

Agrarbiologie
Agrarwissenschaften
Biologie
Biologie - Lehramt
Environmental Science - Soil, Water and Biodiversity

Betreuende

Christian Trautmann

Institut

Institut für Phytomedizin (360) (Phytopathologie)

Sprache

deutsch/englisch

Teilnehmendenanzahl

min. 1, max. 2

Arbeitsaufwand

ca. 180 Stunden pro Teilnehmende:r | 6 ECTS-Punkte

Arbeitsaufwand (Stunden und ggf. ECTS) sind ungefähre Angaben. Die tatsächlich vergebenen ECTS-Punkte ergeben sich aus der tatsächlich geleisteten Arbeit.

 

Für dieses Projekt ist kein Motivationsschreiben des Studierenden erforderlich

Projektart

experimentell

Lernziele

Die Teilnehmende lernen in diesem Projekt:

• Erwerb von Grundlagenwissen zur Nutzung und Auswertung von Multispektraldaten und Sensordaten im Pflanzenmonitoring
• Entwicklung praktischer Fähigkeiten im Datenimport, der Qualitätskontrolle und Synchronisation heterogener Datenquellen
• Anwendung statistischer Methoden und Visualisierungstechniken zur Interpretation biologischer Zusammenhänge
• Reflexion des Nutzens und der Herausforderungen digitaler Werkzeuge für das ökologische Monitoring
• Förderung interdisziplinärer Zusammenarbeit sowie eigenständigen wissenschaftlichen Arbeitens

Anmerkungen für Studierende

Das Projekt richtet sich insbesondere an Studierende, die sich für die Verzahnung von technischen und biologischen Methoden interessieren. Vorkenntnisse im Bereich Datenanalyse, Fernerkundung oder Programmierung sind hilfreich, aber keine Voraussetzung. Offenheit für neue Technologien, analytisches Denken und die Bereitschaft zur interdisziplinären Zusammenarbeit werden erwartet. Das Projekt bietet die Möglichkeit, aktuelle Methoden der digitalen Pflanzenforschung kennenzulernen und aktiv an der Weiterentwicklung praxisrelevanter Monitoring-Ansätze mitzuwirken.

Schlagworte

Drohne, Multispektralbildgebung, Fernerkundung, Baumgesundheit, Pflanzenmonitoring, Datenanalyse, Hohenheimer Gärten, Bewässerung, Trockenstress