Entwicklung und Status des GMES Dienstes zur Waldüberwachung

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1 Entwicklung und Status des GMES Dienstes zur Waldüberwachung Fachworkshop "Landüberwachung" Dr. Thomas Häusler GMES Thementage November 2011, München

2 Chronologie - GMES Dienste zur Waldüberwachung GAF AG ist seit 2003 in die Entwicklung der GMES Walddienste involviert: Konsolidierungs- und Implementierungsprojekte: GMES Service Element Forest Monitoring Stage 1 und 2 ( ) GSE FM REDD (2009 bis 2012) Entwicklungsprojekte und Implementierung des Landkerndienstes Geoland2 (2008 bis 2012) EUFODOS und REDDAF (2011 bis 2014) GMES Initial Operations: Landdienst (ab 2012)

3 GMES Service Element Forest Monitoring wesentlicher Bestandteil der GMES Initiative, Leistung elementarer Dienste im Bereich Wald Monitoring, Erfolgreiche Durchführung der Konsolidierungsphase , Erfolgreiche Implementierung und Ausweitung der Dienste aufgrund starker Nutzer-Nachfrage und Kundenzufriedenheit , Konsortium mit über 60 Mitgliedern, bestehend aus Endnutzern, Dienstleistern, sowie Partnern und Beratern aus Wissenschaft und Forschung, Federführung GAF AG French Guiana: CITEPA, MAAPAR The Netherlands: LNV United Kingdom: FC-UK Germany: BMVEL, TLWJF, UBA-G, Global Woods, LANU, LFG France: AFOCEL, CAFSA, CFBL Spain: MMA, SBO-ME Switzerland: SAEFL Congo Basin: COMIFAC Pan-European: EEA Luxembourg: LuME Denmark: FLD Sweden: NBF Latvia: SFS Poland: ME Austria: UBA-A Greece: NOA Italy: MATT Russia: FS-I Bolivia: Min-DP, SF South Africa: CSIR Indonesia: MASLI 3

4 Aufgaben von GSE Forest Monitoring Produktentwicklung im Hinblick auf globale, europäische und nationale Richtlinien und Anforderungen Produktion in 6 Dienstleistungssektoren: - PAN-Europäisches Forst-Monitoring - Unterstützung nationaler Aktivitäten in Berichterstattung für UNFCCC & Kyoto Protocol - Fortführung von Waldinformationssystemen - Unterstützung von Umweltmonitoring - Detektion und Überwachung von Waldzustand und Schädigungen - Unterstützung von LULUCF Clean Development Mechanism (CDM) Projekten 4

5 Erfolgreiche Erbringung aller entwickelten Services, Produkte und Lieferung an die entsprechenden Nutzer (e.g. EEA, UBA, BMELV, TLWJF,...) Positives Feedback der Nutzer (Integration der Produkte, die Nutzbarkeit, sichergestellte Qualität, Kundenbetreuung) Identifikation von Schlüsselthemen für weiterführende Forschung und Entwicklung Ergebnisse als Ausgangsbasis für die Entwicklung entsprechender Land Monitoring Core Services (im Waldbereich und europaweiter Abdeckung) 5

6 Entwicklung von operationellen GMES Kerndiensten zur Landüberwachung FP7 Collaborative Project ( ) mit 50+ Partnern (und >170 Nutzern); Lead: Astrium Entwicklung allgemeiner, vielseitig verwendbarer Kernprodukte ( Core ) die zur Anwendungen auf Europäischer, Nationaler Ebene kommen sollen. Design, Prototyp-Implementierung, Demonstration von LMCS Kartierungskapazitäten (auf lokaler, kontinentaler & globaler Ebene). GAF verantwortlich für die Waldkomponente innerhalb der Europäischen Komponente von Geoland2 mit Partnern aus AT, S, FI, GR & JRC. Entwicklung eines konsistenten, hoch aufgelösten & vielseitig verwendbaren Core Waldlayers für Europa Wald/Nichtwald Waldtypen (Laub-,Nadel-,Misch-) Kronendichte Veränderung der Waldfläche

7 geoland2 Wald-Testgebiete Skaliert auf g2 Demo Budget Grenzübergreifende Testgebiete Addressieren alle EU-27 Staaten Berücksichtigen VHR Datenverfügbarkeit 7

8 geoland2 HR Layer Übersicht Bsp. sö. MÜNCHEN Versiegelte Flächen/ Versiegelungsgrad Kombination verschiedener HR Layers in einem GIS Modell (Beispiel aus dem alpinen Testgebiet) Vegetationsintensität / Grasland Indikator Wald: Kronendichte/ Waldtypen Feuchtgebiete Legend Grad der Versiegelung (in %) Indikator der Vegetationsintensität Wald-Kronenschlußdichte(in %) Feuchtgebiete Wasser Wasser Andere (z.b. Landwirtschaft) Ref.: FP7/geoland2 8

9 GMES Kerndienste: EO Daten Pan-europäische optische Satellitenbild-Abdeckungen: Hauptdaten: - Image 2006, 2009, 2012 basierend auf IRS-P6 LISS III; SPOT 4/5 und RapidEye (2012) - Monatliche IRS-P6 AWiFS-Abdeckungen (bis zu 8x), in Bearbeitung - VHR2 Abdeckung (2/2.5 räuml. Auflösung) basierend auf SPOT-5 / Formosat-2, in Bearbeitung Zugang: - über das ESA Data Warehouse (DWH) Datensatz CORE-01 Specs: - siehe Berechtigung: - Download: FP7 Projektteilnehmer, EU-Institutionen, Behörden (teilw.) - Discovery: Int. Organisationen, NGO s, Öffentlichkeit Datum Veranstaltung 9

10 Satellitenbild-Datenbasis IMAGE-2006 Abdeckung Datum Veranstaltung Ref.: Joint Research Centre 10

11 IMAGE-2009 IRS-P6 LISSIII, Lückenfüllung mit Spot-Szenen 2 saisonale Abdeckungen Ref.: ESA / Euromap 11

12 Image 2012: Status IMAGE Abdeckung (IRS-P6 LISS III); Lieferung Nov (3 Mio km²) Ref.: Euromap 12

13 Operationelle Phase: GMES Initial Operations Erste operationelle GMES-Budgetlinie : 107 Mio. aus EU-Haushalt + 43 Mio. aus 7. Forschungsrahmenprogramm GIO Land 26 Mio. Euro für: CORINE LC Aktualisierung Kartierung von 5 HR Layern (EEA-39), Budget 6 Mio Unterstützung nationaler Aktivitäten, Hot Spot Mapping, Referenzdaten-Zugang, Globales Monitoring 13

14 Implementierung der GIO HR Layer Ausschreibung zur Implementierung in 6 Losen im Aug/Sept 2011: GAF und Partner wurden für Los 2 und 3 ausgewählt; Vertrag ist in Vorbereitung Produkte: HRL Wald + Bodenversiegelung Zeitraum: 3 Jahre ( ) 20 Länder, teilw. involviert in Produktverifizierung / -nachbearbeitung Los 2 Los 3 Los 1 Team: Los 4 Los 5 14

15 Operationelle Phase: GMES Initial Operations Bsp. MÜNCHEN Bildgrundlage: Image2009 Sensor: IRS-P6 LISS-III Räumliche Auflösung: 20m Darstellung: NIR-Rot-Grün (RGB) Antrix Corporation Limited Distribution by Euromap GmbH, Germany, all rights reserved. Provided under EC/ESA GSC-DA. 15

16 Operationelle Phase: GMES Initial Operations Bsp. MÜNCHEN Baumbedeckungsgrad Anteil Bäume pro Pixel [0-100%] Räuml. Auflösung: 20m Keine Mindestkartierfläche Baumbedeckungsgrad Produced using products Antrix Corporation Limited Distribution by Euromap GmbH, Germany, all rights reserved. Provided under EC/ESA GSC-DA. 16

17 Operationelle Phase: GMES Initial Operations Bsp. MÜNCHEN Versiegelungsgrad Anteil versiegelter Fläche pro Pixel [0-100%] Räuml. Auflösung: 20m Keine Mindestkartierfläche Versiegelungsgrad Produced using products Antrix Corporation Limited Distribution by Euromap GmbH, Germany, all rights reserved. Provided under EC/ESA GSC-DA. 17

18 Operationelle Phase: GMES Initial Operations Bsp. MÜNCHEN Kombination Baumbedeckungs-/ Versiegelungsgrad Baumbedeckungsgrad Versiegelungsgrad Produced using products Antrix Corporation Limited Distribution by Euromap GmbH, Germany, all rights reserved. Provided under EC/ESA GSC-DA. 18

19 EUFODOS - FP7 Projekt ( ) Design, Entwicklung und Implementierung von Downstream Anwendungen im Bereich Waldschäden und Waldstrukturen auf sub-nationaler, regionaler Ebene. 15 Partner (inkl. 7 Nutzern); Lead: Joanneum Research (Österreich) GAF verantwortlich für die Entwicklung und Implementierung eines Systems zur Erfassung von Sturmschäden im Wald (Nutzer: TLWJF, Thüringen) sowie das Borkenkäfer-Monitoring (Forschungskomponente mit Uni Freiburg und TLWJF) Erfassung von Sturmschäden mit Hilfe satellitenbasierter Fernerkundungssysteme 4m Ikonos Multispektral 1m Ikonos Fusion (pan, ms) Sturmwurffläche nach Orkan Lothar 1999

20 Szenario Sturmschadens-Service Non-Rush Service Rush-Service GMES Kerndienste EO Daten Thematische Layer Andere Daten Kundendaten Forst-GIS Inventurdaten DGM Beobachtung der Wettervorhersagen EO Daten Verfügbarkeit prüfen Schnelle EO Daten Beschaffung (SAR oder Optische) Eingrenzung der betroffenen Gebiete Beschaffung optischer HR - VHR Daten Basis/Referenz- Kartierung basierend auf GIO Landkerndiensten 24/7 Bereitschaft, Aktivierung des Services Schnelle Erfassung des Schadausmaß, Bereitstellung der Ergebnisse Genaue Kartierung der Schäden, Bereitstellung der Ergebnisse Sturm-Ereignis Ablauf vor dem Sturm nach dem Sturm

21 EUFODOS European Forest Downstream Service Design, Entwicklung und Implementierung von Downstream Anwendungen im Bereich Waldschäden und Waldstrukturen auf sub-nationaler, regionaler Ebene. EO Daten Schnelle Erfassung von Sturmschäden EO basierte Dienstleistungen: Detaillierte Erfassung von Sturmschäden Überwachung von Insektenschäden Service Partner: Rapideye COSMO Skymed IRS P6 Spot 5 TerraSAR Bereitstellung der Ergebnisse innerhalb 7 bis 10 Tage nach dem Sturmereignis MMU < 3ha Genauigkeit > 90% Bereitstellung der Ergebnisse innerhalb 2 bis 3 Monate nach dem Sturmereignis MMU < 0.3 ha Genauigkeit > 90% Kontinuierliche Überwachung während der Borkenkäfer-Saison (Mai bis August/Sept.) Geschädigte Bäume Genauigkeit > 80% Projektdetails: IKONOS multispectral RapidEye data, 2011 CIR-Photo, NW-FVA Start: Ende: Gebiet: Thüringen (Deutschland) G. Ramminger, GAF AG J. Ermert, FeLis, Univ. Freiburg FeLIS, Univ. Freiburg

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