Was darf passieren?
Jemand nennt mir eine Koordinate: −23,973037 / 25,854650. Kweneng District, Botswana, rund 75 Kilometer nördlich von Gaborone. Dazu eine Vermutung: dort sei eine Fläche eingezäunt worden und danach wieder ergrünt.
Ich prüfe die Vermutung nicht. Ich sehe nach, was da ist, bevor ich weiß, was ich sehen will. Wer mit einer Erwartung in Daten geht, findet sie meistens.
Ein Zaun ist keine Pflanze. Er ist eine Entscheidung darüber, was auf einer Fläche passieren darf und was nicht: wer sie betritt, wer dort weidet, wer etwas wegnimmt. Solche Entscheidungen sind aus der Umlaufbahn nicht zu sehen. Ihre Folgen vielleicht schon.
700 km Sehen
Buschsavanne, in der Mitte eine gerodete Fläche, auf die von mehreren Seiten Pfade zulaufen. Im Süden geometrische Parzellen, im Westen dichterer Bewuchs. Einen Zaun sieht man nicht: Ein Zaun ist wenige Zentimeter breit, ein Bildpunkt zehn Meter.
Weder OpenStreetMap noch der Geokodierdienst kennen hier einen benannten Ort. Auch das ist ein Befund. Wer über Deutschland arbeitet, hat Flurstücke, Feldblöcke und Bodenkarten. Hier gibt es einen Satelliten.
Ein Jahr Wann hier überhaupt etwas wächst
Bevor ich Jahre vergleiche, muss ich wissen, wann ich hinsehe. Der Grünwert im Oktober und der im Januar sind hier nicht dieselbe Messgröße; sie unterscheiden sich um ein Vielfaches dessen, was ein Jahresvergleich je zeigen könnte. Also erst die Jahreskurve, drei Zyklen von Juli bis Juni. Ein Kalenderjahr taugt nicht: Die Regenzeit überschreitet den Jahreswechsel.
| Monat | 2021/22 | 2023/24 | 2025/26 |
|---|---|---|---|
| Jul | 0,215 | 0,205 | 0,300 |
| Aug | 0,193 | 0,187 | 0,266 |
| Sep | 0,178 | 0,175 | 0,260 |
| Okt | 0,167 | 0,168 | 0,315 |
| Nov | 0,184 | 0,213 | 0,414 |
| Dez | 0,354 | 0,279 | 0,509 |
| Jan | 0,470 | 0,326 | 0,532 |
| Feb | 0,448 | 0,331 | 0,473 |
| Mär | 0,408 | 0,302 | 0,446 |
| Apr | 0,364 | 0,324 | 0,425 |
| Mai | 0,351 | 0,341 | 0,371 |
| Jun | 0,288 | 0,296 | 0,317 |
Der Gipfel liegt im Januar, das Tal im September oder Oktober; dazwischen liegen 0,17 bis 0,30 NDVI-Punkte, das Fünf- bis Zehnfache des Unterschieds, um den es in dieser Folge geht. 2023/24 fällt aus dem Rahmen: eine flache Kurve mit halber Amplitude und einem verschobenen Maximum im Mai. Ein schwaches Regenjahr sieht so aus.
Das hat mich eine Fassung gekostet. Mein erstes Fenster lief vom 1. Februar bis 15. April, Lehrbuchwissen fürs südliche Afrika, nicht gemessen. Es saß auf dem absteigenden Ast und traf je nach Jahr nur 69 bis 88 Prozent der Amplitude. So eine Schwankung verzerrt systematisch, nicht zufällig. Alle Zahlen unten stehen deshalb auf 15. Dezember bis 15. März.
20 m Erkunden
Die naheliegende Auswertung wäre die falsche. Trage ich den Grünwert dieser Fläche über zehn Jahre auf, messe ich vor allem den Regen. Deshalb vergleiche ich den Kern nicht mit sich selbst, sondern mit seinem Umland: einem Ring von 800 bis 1.500 Metern. Beide bekommen denselben Regen, dieselbe Wolkenlage, denselben Sensor. Was übrig bleibt, gehört dem Ort.
Ergebnis: In neun von zehn Regenzeiten ist der Kern dunkler als sein Umland. Im Mittel um 0,031 NDVI-Punkte; einzig 2025 dreht das Vorzeichen (+0,009). Wären beide Flächen in Wahrheit gleich, entschiede jedes Jahr der Zufall über die Richtung. Dass er neunmal dieselbe wählt, käme dann etwa in einem von fünfzig Fällen vor.
Jedes dieser Jahresbilder ist ein Median aus 5 bis 26 wolkenfreien Aufnahmen je Bildpunkt, typisch sind 18. In keinem Jahr hat ein Bildpunkt weniger als fünf. Die Zahlen stehen unten bei den Methoden.
Das ist ein Zustand, keine Veränderung. Für die Frage, ob sich etwas tut, taugt der Vergleich zweier Mittelwerte nicht; er verwischt genau den Fall, um den es geht: eine Teilfläche, die sich erholt, während der Rest gleich bleibt.
Zehn Jahre Was sich verändert
Also dieselbe Rechnung noch einmal, aber je Bildpunkt und auf Veränderung statt auf Zustand. Für jeden Bildpunkt die zehn Jahreswerte, davon der Wert des Umlands abgezogen; damit fällt das Regenjahr heraus. Bilanziert werden die 1.966 Punkte des Kerns und die 12.642 des Kontrollrings. Die Karte zeigt den ganzen Ausschnitt, die Zahlen nicht. Durch die verbleibenden zehn Werte lege ich eine Gerade, und zwar eine, die nicht kippt, wenn ein einzelnes Jahr aus der Reihe fällt. Und dann frage ich für jeden Punkt, ob seine Richtung mehr ist als Zufall. Beides sind Standardverfahren für Umweltzeitreihen; die Namen stehen unten bei den Quellen.
Veränderung gegenüber dem Umland, je Bildpunkt und Jahr
- Kräftige Farbe: die Richtung ist belegt. Zufall allein würde sie in weniger als einem von zwanzig Fällen so zeigen.
- Blasse Farbe: eine Richtung ist da, aber nicht belegbar. Sie bleibt sichtbar, denn eine Karte, die nur Belegtes zeigt, sieht nach mehr Befund aus, als die Daten hergeben.
- Der Vollton ist das Ende der Farbskala, nicht der Daten: Werte jenseits von ±0,02 je Jahr erscheinen gleich kräftig.
Jetzt wird sichtbar, was der Mittelwert verdeckt hat. Im Kern liegt ein zusammenhängender Fleck, der zulegt: 417 Bildpunkte mit belegter Zunahme gegen 90 mit Abnahme, mehr als vier zu eins. Im Kontrollring ist dasselbe Verhältnis nahezu ausgeglichen: 1.112 zu 762. Der Kern steigt im Median um 0,0034 NDVI-Punkte je Jahr, der Ring um 0,0005, also praktisch nicht. Überhaupt einen belegten Trend zeigen im Kern 25,8 Prozent der Bildpunkte, im Ring 14,8.
Und die Gegenrichtung steht daneben: Die Wege und die Felder im Süden laufen bernsteinfarben, gehen also zurück. Dieselbe Karte, dieselbe Rechnung.
Eine Gegenprobe gehört dazu. Mittele ich die Kern-Ring-Differenz je Jahr zu einer einzigen Zahl und lege durch die zehn Werte eine Gerade, steigt sie zwar, um 0,003 je Jahr, aber als belegt gilt das nicht (p ≈ 0,21). Das ist kein Widerspruch, sondern eine andere Frage: Der Mittelwert fragt, ob die ganze Fläche driftet; die Karte fragt, wo einzelne Flächen sich verändern. Ein zusammenhängender Fleck aus ein paar hundert Punkten kann die zweite Frage klar beantworten und im Mittel über knapp zweitausend trotzdem untergehen.
Damit steht ein zweiter Befund neben dem ersten, und beide gelten gleichzeitig. Diese Fläche ist ärmer als ihr Umland, und sie holt auf. Über zehn Jahre summiert sich die Steigung auf rund drei NDVI-Hundertstel, und genau so groß ist der Abstand zum Umland. Rechnerisch wäre der Rückstand damit aufgezehrt, was zu 2025 passt, dem einen Jahr mit umgekehrtem Vorzeichen. Eine Gerade durch zehn Punkte ist aber kein Fahrplan; sie sagt nichts darüber, ob es so weitergeht.
Eine Sache muss ich hier begründen, weil sie alle Zahlen oben trägt: den Ring. Er liegt zwischen 800 und 1.500 Metern und nicht enger, damit der Kern samt seiner Ränder außen vor bleibt; und nicht weiter, damit er noch dieselbe Wolke, denselben Regen und dieselbe Aufnahmegeometrie sieht wie der Kern. Er ist keine unberührte Referenz, sondern dieselbe Landschaft ohne die eine Entscheidung, die im Kern getroffen wurde. Genau deshalb misst die Differenz die Entscheidung und nicht das Wetter. Wäre der Ring selbst gerodet, verschwände der Befund; die Karte zeigt, dass er es nicht ist.
Zwei Brillen Farbe und Wasser
Bis hierher misst alles den NDVI, also die Farbe. Für eine Trockensavanne ist das die naheliegende, aber nicht die einzige Brille. Der NDMI nutzt das kurzwellige Infrarot und misst das Wasser im Blatt selbst. Beide entstehen hier aus denselben Aufnahmen und derselben Wolkenmaske. Ein einziger Abruf liefert beide, weil die Processing-API nur die Eingangsbänder berechnet und nicht die Ausgabe. Was die zwei Karten unterscheidet, ist deshalb ein Unterschied im Bestand und keiner in der Stichprobe.
Dieselbe Rechnung, andere Brille: Wasser im Blatt
- Kräftige Farbe: die Richtung ist belegt (p < 0,05).
- Blasse Farbe: eine Richtung ist da, aber nicht belegbar.
Beide Brillen zeigen dieselbe Richtung, aber verschieden stark. Im Grün steigt der Kern um 0,0034 Punkte je Jahr und der Ring um 0,0005, das ist das Siebenfache. Im Wasser steigt der Kern um 0,0025 und der Ring um 0,0010, nur noch das Zweieinhalbfache. Der Vorsprung des Kerns ist also in der Farbe deutlich größer als in der Blattfeuchte.
Auch die Belegdichte fällt ab: Im Grün tragen 25,8 Prozent der Kernpunkte einen belegten Trend, im Wasser 16,3. Das ist die ehrlichere Zahl, kein Widerspruch: Der NDMI liegt näher am Rauschboden, weil er auf 20 Metern aus zwei schmaleren Bändern kommt.
Was heißt das? Die Fläche wird schneller grün, als sie feucht wird. Mehr Blattmasse also, ohne dass im Blatt entsprechend mehr Wasser steckt. Das passt zu aufkommendem Gras und niedrigem Gehölz; es passt aber genauso zu einer Verschiebung der Artenmischung, und beides sieht von oben gleich aus. Die zweite Brille schärft hier nicht die Antwort, sondern die Frage: Sie schließt aus, dass der Kern einfach nur nasser geworden ist.
Im Ammerland lief dieselbe Prüfung anders herum aus: Dort fand der NDVI den Dürresommer 2022 gar nicht, während der NDMI ihn deutlich zeigte. Dass hier die Farbe mehr zeigt als das Wasser, ist deshalb selbst ein Befund und keine Selbstverständlichkeit.
Dieselbe Fläche liegt als Szene im Layer-Explorer, die erste außerhalb Deutschlands. Dort fällt jede Landesebene weg: kein Landesluftbild, keine Feldblöcke, keine Bodenkarte, nicht einmal eine Basiskarte. Was bleibt, ist Copernicus.
Selbst nachsehen
Die Fläche dieser Folge als Szene im Szenen-Explorer öffnen · Quelle und Lizenz jeder Ebene im Konnektoren-Katalog nachlesen.
Einordnen Was die Zahlen nicht sagen
Ein Zuwachs von 0,003 im Jahr ist wenig. Er fällt nur auf, weil er zusammenhängend auftritt und das Umland ihn nicht zeigt. Warum, sagt er nicht: Aus dieser Höhe sehen ein Viehposten, ein Bohrloch, eine aufgegebene Parzelle, ein alter Brand und ein Zaun gleich aus.
Zur Vermutung vom Anfang: Eine eingezäunte Fläche, die sich erholt, würde ungefähr so aussehen. Das ist keine Bestätigung. Es heißt nur, dass die Daten der Erzählung nicht widersprechen, und der Unterschied ist die ganze Sache. Genauso gut passt eine Fläche, die niemand mehr beackert.
0 m Der erste Schritt
Worum es gehtden Unterschied zwischen einem Befund und einer Geschichte.
Was im Weg stehtdass ein Bild aus 786 Kilometern Höhe immer nach einer Erklärung aussieht.
Der erste Schrittden Befund an die schicken, die dort leben, und fragen, was sie sehen, wenn sie hinschauen.
In Oldenburg heißt der nächste Schritt: hingehen. Hier kann ich das nicht. Aber ich kann die Frage so schärfen, dass sie sich vor Ort in fünf Minuten beantworten lässt: Steht dort ein Zaun? Seit wann? Und wer hat entschieden, dass er dort steht?
Damit ist der Ortstermin vorbereitet, nur eben nicht von mir. Wer in der Gegend ist (jemand aus Kweneng, jemand auf dem Weg nach Gaborone, jemand von einer Universität in Gaborone), braucht eine Viertelstunde und ein Foto. Die Koordinate steht oben. Wenn du hinfährst: Ich nehme den Bericht auf, mit deinem Namen daran, und lege ihn neben diese Rechnung.
Was aus der Ferne offen bleibt
Der Zaun. Ob es ihn gibt und wann er gesetzt wurde, steht in keinem dieser Datensätze. Ein Zaun ist schmaler als ein Bildpunkt.
Die Nutzung. Wem die Fläche gehört, wer sie beweidet, ob dort ein Brunnen steht: Das weiß, wer dort lebt.
Die Zeit davor. Sentinel-2 reicht bis 2017. Zehn Jahre sind wenig: Ein Bildpunkt muss ziemlich beharrlich in eine Richtung laufen, bevor ich seine Richtung belegen kann. Schwächere Veränderungen bleiben unerkannt. „Kein Trend" heißt hier „nicht nachweisbar", nicht „nicht vorhanden".
Bleibt eine Fläche, die ärmer ist als alles um sie herum und trotzdem aufholt, und niemand hier weiß, warum. Vielleicht hat dort jemand entschieden, was passieren darf. Vielleicht hat auch nur jemand aufgehört zu entscheiden. Wie viele solcher Stellen gibt es wohl, an denen nie jemand nachsieht?
Die wiederkehrenden Verfahren, also Median-Composite mit Wolkenmaske, Kern-Ring-Vergleich, Vorzeichentest, Theil-Sen-Steigung mit Mann-Kendall-Test und Permutationstest, erklärt die Methodik-Seite: was jedes tut, warum wir es gewählt haben, was es nicht kann. Hier stehen die Parameter dieser Folge; Skripte und Datendateien liegen versioniert auf GitHub: github.com/retteten/fieldbook-code.
- Gebiet und Gitter: Mittelpunkt −23,973037 / 25,854650, Kweneng District, Botswana. Gerechnet wird metrisch in WGS 84 / UTM 35S (EPSG:32735); Analysegitter 20 Meter, jede Zelle exakt 400 m², die Anschauungsbilder 10 Meter. Kern: Kreis mit 500 Metern Radius (78,5 ha, 1.966 Bildpunkte). Kontrollring: 800 bis 1.500 Meter (505,8 ha, 12.642 Bildpunkte). Ausgewertet werden Kern und Ring, nicht der ganze Ausschnitt; Bildpunkte mit weniger als zwei wolkenfreien Beobachtungen bleiben unberücksichtigt.
- Daten und Fenster: Sentinel-2 L2A über das Copernicus Data Space Ecosystem; je Regenzeit der wolkenbereinigte Median vom 15. Dezember bis 15. März, Jahre 2017 bis 2026; das Jahr benennt die Regenzeit, die im Dezember davor beginnt. Contains modified Copernicus Sentinel data 2017–2026.
- Saisonfenster gemessen, nicht angenommen: Monats-Composites über drei Zyklen (Juli bis Juni) zeigen den Grünhöhepunkt im Januar (im schwachen Regenjahr 2023/24: Mai), das Tal im September/Oktober, Amplitude 0,17 bis 0,30 NDVI-Punkte. Das ursprüngliche Fenster 1. Februar bis 15. April traf davon je nach Jahr nur 69 bis 88 Prozent, deshalb verworfen.
- Beobachtungsdichte: wolkenfreie Aufnahmen je Bildpunkt und Regenzeit, über alle zehn Jahre und den ganzen Ausschnitt: mindestens 5, im Median 18, höchstens 26.
- Zustand: Median-NDVI im Kern abzüglich Median-NDVI im Ring, je Jahr; mittlere Differenz −0,0313 (Spanne −0,0624 bis +0,0094). Exakter Vorzeichentest über die zehn Jahresdifferenzen: 9 von 10 negativ, p = 0,021.
- Drift des Mittels: Gerade durch die zehn gemittelten Jahresdifferenzen, geprüft per Permutationstest (20.000 Vertauschungen): Steigung +0,00301 je Jahr, p = 0,209, nicht belegbar; so steht es auch oben im Text.
- Veränderung je Bildpunkt: je Jahr die Abweichung vom Ringmedian, darauf Theil-Sen-Steigung und Mann-Kendall-Test (zweiseitig, α = 0,05, mindestens acht auswertbare Jahre). Kern: Median +0,00335 je Jahr; 417 Bildpunkte mit belegter Zunahme, 90 mit Abnahme, 25,8 Prozent mit Trend. Ring: +0,00047 je Jahr; 1.112 zu 762, 14,8 Prozent. Getestet wird über die Jahre, nicht über die Bildpunkte: Benachbarte Punkte sind einander zu ähnlich, um als getrennte Beobachtungen zu zählen. Die Anteile sind Pixelzählungen ohne formale Fehlerabschätzung.
- Zweite Brille (NDMI): dieselbe Kette, dieselben
Aufnahmen, dieselbe Wolkenmaske. Ein dreibandiger Abruf liefert NDVI
und NDMI gemeinsam (die Processing-API berechnet Eingangs-, nicht
Ausgabebänder; der Bandfaktor steigt dadurch von 3/3 auf 5/3, statt
die Orbit-Samples ein zweites Mal zu bezahlen).
NDMI = (B8A − B11)/(B8A + B11), 20 Meter.
Kern: Median +0,00246 je Jahr; 280 Bildpunkte mit belegter Zunahme,
40 mit Abnahme, 16,3 Prozent mit Trend. Ring: +0,00101 je Jahr;
758 zu 600, 10,7 Prozent. Aufruf:
python scripts/ndvi/punkttrend.py --lat -23.973037 --lon 25.854650 --name botswana --index ndmi· Daten:punkttrend-botswana-ndmi.json. - Verfahrensquellen: Theil-Sen-Steigung nach Sen (1968), doi:10.1080/01621459.1968.10480934; Trendtest nach Mann (1945), doi:10.2307/1907187, und Kendall (1975), Rank Correlation Methods, 4. Auflage; Praxisdarstellung frei zugänglich bei Helsel u. a. (2020), Statistical Methods in Water Resources, USGS TM 4-A3, Kap. 12, doi:10.3133/tm4a3. Warum dieses Paar und nicht die Regressionsgerade: Der Median aller paarweisen Steigungen bricht nicht ein, wenn eine einzelne Regenzeit ausreißt, und Mann-Kendall verlangt keine Normalverteilung. Der Preis ist geringe Testpower bei zehn Werten, deshalb trägt hier die Flächenregel die Belegkraft mit und nicht der Einzelpunkt.
- Kein Test auf Bruchpunkte: Eine Stufe in der Reihe erscheint in dieser Rechnung als flacher Trend. Wann eine Veränderung begann, sagt sie deshalb nicht.
- Kartenrahmen (Rezeptur R5): Jede Karte trägt Gradnetz,
Maßstabsbalken, Nordpfeil und CRS-Stempel im Bild selbst
(
scripts/ortstermin/kartenrahmen.py). Die Netzlinien sind echte geographische Linien, in 33 Stützpunkten ins Analyse-CRS projiziert. Der Nordpfeil zeigt auf Gitternord; weicht dieses um mehr als ein halbes Grad von geographisch Nord ab, steht die Meridiankonvergenz in der Fußzeile. Nachgezogen am 15. August 2026; die zuvor veröffentlichten Karten dieser Folge trugen noch keinen Rahmen. - Kartenpass: Sentinel-2 L2A über die CDSE Processing
API · Rohdaten-Abruf und Verarbeitung am 12. August 2026 ·
Aufrufe:
python scripts/ndvi/saisonprobe.py --lat -23.973037 --lon 25.854650 --name botswana --zyklen 2022 2024 2026·python scripts/ndvi/punktauswertung.py --lat -23.973037 --lon 25.854650 --name botswana·python scripts/ndvi/punkttrend.py --lat -23.973037 --lon 25.854650 --name botswana· Daten:saisonprobe-botswana.json,punktauswertung-botswana.json,punkttrend-botswana.json(im Repository unterdocs/daten/). Draufsicht (Echtbild, 10 m,scripts/ndvi/punktbilder.py) und Trendkarte (20 m, auspunkttrend.py) entstehen aus denselben Läufen. - Ortsbezug: Kweneng District, Botswana. Reverse-Geokodierung über Nominatim, © OpenStreetMap contributors, https://www.openstreetmap.org/copyright, Daten unter ODbL. Eine Ortssuche im Umkreis liefert keinen benannten Ort; das ist der Kartierungsstand, keine Aussage über die Gegend.
- Höhenlage 1.057 bis 1.110 Meter laut Copernicus DEM GLO-30, Abfrage August 2026. Enthält modifizierte Copernicus-Daten (2026).
- Die Vermutung, die am Anfang stand (eingezäunt, danach ergrünt), stammt aus dem Gespräch und nicht aus einer Quelle. Sie ist hier ausdrücklich als ungeprüft geführt.
- Zu jeder Zahl hier liegt die ausführliche Fassung offen in den Datendateien auf GitHub: Jahreswerte einzeln, Testergebnisse und der wörtliche Aufruf, der sie erzeugt hat. Wer darüber hinaus etwas braucht: eine Nachricht genügt.