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Moduleare Forschungsstruktur

Die Entwicklung von Natur 4.0 erfordert einen wissenschaftlichen Verbund und ein dynamisches Projektmanagement. Zur Nutzung von Synergien sind die Teilprojekte drei Projektbereichen mit differenzierten Zielen zugeordnet. Zusammen bilden sie das Natur 4.0 Lab, das als zentrale Organisationsstruktur die Verzahnung der Forschungsaktivitäten begleitet.

Sensornetzwerk

Ziel ist die Zusammenstellung effizienter und modularer Umweltsensorboxen, die über autarke Kommunikationsnetze und eine Datenvorverarbeitung im Netzwerk die primäre Datenerfassungskomponente von Natur 4.0 bilden. Die Sensor-Plattform-Kombinationen integrieren Bewegungsinformationen mit klimatischen, akustischen und/oder optischen Messungen. Die Sensorboxen werden auch Aktivitäten der Umweltbildung eingesetzt, die daher in diesen Bereich eingruppiert werden.

Umweltmodellierung

Ziel ist die Entwicklung und Implementierung von v.a. maschinell lernenden Verfahren zur Ableitung naturschutzrelevanter Informationen aus den Primärdaten des Sensornetzwerks und zur flächendeckenden Modellierung dieser irregulären Informationen. Hierfür werden zusammen mit dem Projektbereich Ökologische Pilotierung u.a. Verfahren zur akustischen Rauschfilterung und Artenerkennung, zur Bildklassifikation und zur radarbasierten Erfassung von Insekten entwickelt und modular in das Datenbankmodul von Natur 4.0 integriert. Zusammen mit dem Projektbereich Sensornetzwerk wird geprüft, inwieweit die Datenvorverarbeitung bereits im Sensornetzwerk realisiert und das letztendlich zu übertragende Datenvolumen gesenkt werden kann.

Ökologische Pilotierung

Ziel ist die Begleitung der Zusammenstellung von Sensorboxen aus ökologischer Perspektive, die Bereitstellung von Trainings- und Testdaten für die Modellentwicklung sowie die Durchführung von Pilotstudien, die die Leistungsfähigkeit von Natur 4.0 evaluieren. Für die Modellentwicklung werden in situ Daten über längere Zeiträume mittels überwiegend klassischer Methoden erhoben und mit parallelen Sensorboxmessungen verknüpft. Die Pilotstudien fokussieren auf die Quantifizierung multipler Interaktionsnetzwerke mittels Natur 4.0 und umfasst Insekten, Sing- und Greifvögel sowie Klein- und Großsäuger.

Natur 4.0 Lab

Ziel ist die Koordination des LOEWE-Schwerpunkts und die Unterstützung der Teilprojekte. Die Teilprojektarbeiten werden aufeinander abgestimmt und Wissenschaftler/innen in themenspezifischen Gruppen zusammengebracht. Zusammen mit den Projektbereichen wird die Nachhaltigkeitsstrategie umgesetzt und zentral gesteuert.