Vegetationsinventering med rumsligt högupplösande satellitdata : en studie av QuickBirddata för kartläggning av gräsmark och konnektivitet i landskapet

Semi-natural grasslands are one of the habitats with the highest biodiversity in northern Europe. The high biodiversity is a result of the land being short in nutrient and being continuously disturbed, an effect of mowing and clearing of bushes and trees. Because the development of agriculture into more effective land use, many of these sites and their associated species are endangered. Besides degradation of seminatural grasslands, fragmentation is also believed to constitute a threat to many of the species concerned. An extensive project of inventory and supervision of semi-natural grassland is taking place in Sweden. Remote sensing is a practical tool when describing and analysing the landscape and can improve the effectiveness of inventory work. The access to spatial high-resolution satellite data makes it also possible to capture finer features that are common in cultural landscapes. In this study spatial high-resolution satellite data, from QuickBird, is used to perform a land use classification, based on spectral signature (Maximum Likelihood Classification), of a cultural landscape on the island of Öland. The possibility to capture grassland and possible dispersal corridors, such as road verges and avenues, was then evaluated from the result of the classification. The detection of less luxuriant grassland succeeded well. Remaining grassland was on the other hand mistaken for arable fields to a high extent. The recognition of avenues was connected to width and spectral separability. Wide avenues were more likely to be detected than thin ones. Avenue detection was higher where the surroundings had a similar spectral separability as the avenues. The possibility to detect road verges could be correlated with neither width nor spectral separability of the surroundings. MLclassification is not suitable for detecting linear elements. To improve the results classification should be based on texture. To be able to preserve and restore semi-natural grasslands it is important to consider the impact of fragmentation. Dispersal possibilities for organisms and genes are considered important to secure the survival of many species. Dispersal corridors are suggested to have a positive effect for many species, including species associated with traditionally managed grasslands. In this study some distance measurements of the isolation of semi-natural grasslands is discussed. When incorporating the road verges (suggested to function as possible dispersal corridors) in the distance calculations, the connectivity of the semi-natural grasslands seems to increase.Populärvetenskaplig sammanfattning: Naturbetesmarker är en av de miljöer som håller den hösta biologiska mångfalden i Sverige (Ingelög et al., 1993). Idag finns endast 10-12 % naturbetesmarker kvar (Jordbruksverket 2005a) av de 2 miljoner hektar som fanns i Sverige på mitten av 1800-talet (WWF, 2006). Naturbetesmarkerna innehar en speciell flora som är anpassad för kontinuerlig störning och näringsfattiga förhållanden (Ekstam & Forshed, 1997). Floran hotas nu av minskade arealer betad och obearbetad mark och likaså försämras överlevnadsförmågan för floran då områden blir isolerade, eftersom detta försvårar spridning och pollinering av arter (Ihse, 1995). Förbindelsen (konnektiviteten) mellan de olika markerna kan underlättas vid förekomsten av spridningskorridorer. På regeringens uppdrag pågår ett arbete med att inventera, restaurera och utöka naturbetesmarkerna (Sveriges miljömål, 2006). Metoder som använts är framför allt fältinventering och flygbildstolkning. För att effektivisera arbetet skulle inventeringen delvis kunna utföras genom digital vegetationsklassning av rumsligt högupplöst satellitdata. I den här studien undersöktes möjligheten att utföra en markanvändnings- och vegetationsklassning baserad på spektral signatur från Quickbirddata (rumsligt högupplösande satellitdata) för att kartera gräsmarker och eventuella spridningskorridorer i landskapet. Dessutom studerades metoder för att beskriva isoleringen och förbindelsen mellan naturbetesmarkerna Karteringen av gräsmarker tenderade att förväxlas med en viss typ av åkermark. Mindre frodiga gräsmarker blev i stor utsträckning rätt klassade. Genom att använda fler klasser för gräs skulle klassningsresultatet kunna förbättras. Spridningskorridorerna som studerades bestod av lövträdsvegetation respektive gräsbeklädda vägrenar. Lövkorridorerna detekterades i klassningsprocessen i stor utsträckning. Ju bredare korridoren var desto större sannolikhet fanns att den blev rätt karterad. Även den omgivande vegetationen tycktes påverka karteringsresultatet. Ju större kontrasten för den spektrala signaturen var mellan lövkorridoren och omgivningen, desto sämre blev resultatet. För de gräsbeklädda vägrenarna fanns inget samband av karteringsmöjligheten vare sig för bredden eller omgivande vegetation. Karteringen av vägrenarna var över lag inte tillförlitlig. En förbättrad klassning skulle kunna uppnås med metoder baserade på landskapets varierande textur och om klassningen utfördes på olika skalnivåer. Isoleringen för naturbetesmarkerna beskrevs genom att mäta det närmsta avståndet mellan dem. Genom att inkludera vägrenar i avståndsberäkningen framgick att avståndet minskade. Vägrenarna skulle alltså kunna bidra till en ökad konnektivitet. Naturbetesmarkernas konnektivitet beskrevs också genom att undersöka deras placering i förhållande till varandra med hjälp av en buffertberäkning. Organismers spridningsmönster och hur de påverkas av isolering har länge studerats, men fortfarande finns många obesvarade frågor. Naturbetesmarkernas stora biologiska värden härrör delvis från det äldre jordbrukslandskapets höga konnektivitet (Poschlod & Bonn, 1998). Det finns därför stor anledning att vid landskapsplanering och naturvård fundera över hur konnektiviteten kan förbättras