Datenerfassung und Basisdatenerstellung
FVA BW/Kirchhöfer
Luftbilder einer Befliegung und deren Umrisse auf das Gelände projiziert
Das breite Spektrum der an der FVA genutzten Fernerkundungsdaten bedingt entsprechende Variationen in den Methoden der Datenerfassung beziehungsweise der Quellen, aus denen Fernerkundungsdaten beschafft werden. Die an der FVA selbst erfassten oder aus externen Quellen beschafften Fernerkundungsdaten werden weiter prozessiert und zur Generierung von Basisdaten verwendet. Diese Basisdaten dienen als Grundlage für die Herleitung diverser waldrelevanter Informationen.
Satellitendaten
Als Satellitendaten werden insbesondere die Sentinel-2 Daten des europäischen Erdbeobachtungsprogrammes Copernicus verwendet. Beschafft werden diese Daten über den Copernicus Open Access Hub in der Prozessierungsstufe L1C, die im Vergleich zu der Prozessierungsstufe L2A keine atmosphärische Korrektur beinhaltet. Die heruntergeladenen Satellitendaten werden mit einem an der FVA entwickelten Workflow vorprozessiert. Dieser beinhaltet eine atmosphärische Korrektur, die Erstellung und Anwendung einer Wolkenmaske, eine Koregistrierung und eine topografische Korrektur. Der Workflow und die Parametereinstellungen der genutzten Softwareprogramme sind dabei speziell an die naturräumlichen Gegebenheiten in Baden-Württemberg angepasst.
Daneben finden, je nach Fragestellung, andere Daten bildgebender Satelliten (z.B. WorldView, Pléiades, PlanetScope, …) Verwendung.
Luftbildbasierte Daten
Die Nutzung von Luftbildern und daraus abgeleiteten Produkten haben in der Forstwirtschaft eine lange Tradition. Neben klassischen Orthophotos (entzerrte und georeferenzierte Luftbilder) können heutzutage auch digitale Oberflächenmodelle (DOM) mittels Image Matching aus Luftbildern abgeleitet werden. Das an der FVA entwickelte Verfahren dazu ist für forstliche Anwendungen optimiert.
FVA BW/Mölter
Image Matching
Zusammen mit dem digitalen Geländemodell (DGM) kann aus dem digitalen Oberflächenmodell (DOM) ein normalisiertes digitales Oberflächenmodell (nDOM) erstellt werden. Das nDOM wird wiederum als Grundlage für die Erfassung von Waldstrukturen eingesetzt und bietet unter anderem Informationen zum vorhandenen Holzvorrat.
FVA BW/Mölter
Schematische Darstellung der nDOM-Berechnung
Daneben werden Orthophotos zur automatisierten Erkennung von stehendem Totholz eingesetzt.
Zusätzlich können Luftbilder für spezielle Fragestellungen auch stereoskopisch (3D) ausgewertet und darauf basierend manuell Geodaten erstellt werden.
Drohnenbasierte Daten
FVA BW/Uhl
Drohnenaufnahme
Der Einsatz von Drohnen, auch Unmanned Aircraft System (UAS) genannt, ist zur Baustellendokumentation oder Vermessung mittlerweile weit verbreitet. Doch auch der Wald bietet viele Einsatzmöglichkeiten, bei denen UAS Arbeitsprozesse beschleunigen und verbessern können.
Im Gegensatz zu Satelliten- und luftbildbasierten Daten sind Drohnendaten räumlich deutlich höher aufgelöst. Die Datenerhebung kann räumlich und zeitlich flexibel stattfinden, sodass auch anlassbezogen, beispielsweise bei einem Sturmereignis, eine Datenbasis generiert werden kann. Während die Traglasten von UAS vor ein paar Jahren noch stark begrenzt waren, können heute schon Objekte mit mehreren Kilogramm Gewicht getragen werden.
UAS können als Trägerplattform für verschiedene Sensoren dienen, wie z.B. Laserscanner, Hyperspektral- oder Multispektralkameras. Die Fernerkundung der FVA greift auf ein breites Spektrum an unterschiedlichen Drohnen und Sensoren zurück und kann je nach Fragestellung das richtige UAS auswählen.
Aktuelle Projekte
5G-FörsterInnenDrohne
FVA BWDie Kombination der 5G-Technologie mit dem technischen Potenzial von unbemannten, sensortragenden Fluggeräten (Drohnen) ermöglicht es forstliche Arbeitsprozesse effizienter zu gestalten, Entscheidungsprozesse zu beschleunigen und komplett neue Informationsebenen zu schaffen. Mit der Entwicklung einer FörsterInnenDrohne werden zielgerichtet große Datenmengen flächendeckend, hochaktuell und zu vertretbaren Kosten erhoben.
Laufzeit: Januar 2022 - Juli 2024
Leitung: Dr. Petra Adler, Uli Riemer
Mitarbeitende: Matthias Hainmüller, Tina Mölter