Vegetationsinformation aus Laserscanning

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Justus Blau
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Vegetationsinformation aus Laserscanning Markus Hollaus (mh@ipf.tuwien.ac.

1 Vegetationsinformation aus Laserscanning Markus Hollaus Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung Technische Universität Wien Airborne Laserscanning - Vegetation DSM ndsm Kronenvolumen Einzelbäume Bodenrauigkeit bodennahe Vegetation DTM

2 ndsm Æ Objekthöhen >30m 0.0m ALS Daten zur Verfügung gestellt vom Landesvermessungsamt Feldkirch Wald- / Nicht-Wald Abgrenzung Abgrenzung von Objekten die sich vom DTM abheben z.b. 'h > 2.0m Abgrenzung von Objekten die von den Laserstrahlen durchdrungen werden ALS Daten zur Verfügung gestellt von der MA41 Wald Gebäude

Baumposition / Kronendurchmesser Kanten-basierte Segmentierung von einzelnen Baumkronen Ermittlung des Kronendurchmessers Abgrenzung der Waldfläche / Waldlücken ALS Daten zur

3 Baumposition / Kronendurchmesser Kanten-basierte Segmentierung von einzelnen Baumkronen Ermittlung des Kronendurchmessers Abgrenzung der Waldfläche / Waldlücken ALS Daten zur Verfügung gestellt von Flycom, Slowenien Vegetationshöhe / Stammdurchmesser Baumhöhe wird innerhalb eines Baumpolygons abgeleitet aus Rasterdaten (z.b. ndsm) Punktwolke (z.b. Erst-Echos, lokale Maxima, ) Methoden Höchster Punkt im Segment Robust höchster Punkt im Segment (ohne Ausreißer) Mittlere Höhe aller Punkte Stamm-ø Anwendung empir. Funktionen z.b: Stamm-ø = f (Kronen-ø, Baumhöhe) Erst-Echo Höhe Baumhöhe Geländehöhe ID X[m] Y[m] Baumhöhe [m]

Baumparametern innerhalb von Probeflächen Probeflächen

89 km über ganz Österreich verteilt Semi-empirisches

, Wagner, W., Maier, B., and Schadauer, K. 2008.

4 Räumliche Verdichtung terrestrischer Stichprobenmessungen mittels ALS Beispiel Holzvorrat Österr. Waldinventurdaten Terrestrische Aufnahme von Baumparametern innerhalb von Probeflächen Probeflächen sind mit einem Abstand von ~3.89 km über ganz Österreich verteilt Semi-empirisches Modell n 4 v stem, fi 10 i vcan, i i 1 Hollaus, M., Wagner, W., Maier, B., and Schadauer, K Growing stock estimation for Alpine forests in Austria: A robust LiDAR-based approach. Canadian Journal of Forest Research. Großflächige Abschätzung des Holzvorrates

Waldstrukturerfassung Segmentierung des ndsm in Höhenklassen Klassifizierung von

, 2008: Waldstrukturerfassung mittels Laserscanning im Schutzwald.

Characterising Mountain Forest structure using Airborne Laser Scanning.

) Waldlücken GIS-basierte Analyse von Neigungskarte & Waldmaske z.b. Ausweisung potentieller Waldlawinenanrissgebiete Maier, B.

5 Waldstrukturerfassung Segmentierung des ndsm in Höhenklassen Klassifizierung von Waldbeständen anhand der Höhenklassenverteilung Maier, B. & Hollaus, M., 2008: Waldstrukturerfassung mittels Laserscanning im Schutzwald. Kleine Waldzeitung des Vorarlberger Waldvereines 3:9-11 ( Maier, B., Characterising Mountain Forest structure using Airborne Laser Scanning. Master thesis, Salzburg University, Salzburg, 75 pp.) Waldlücken GIS-basierte Analyse von Neigungskarte & Waldmaske z.b. Ausweisung potentieller Waldlawinenanrissgebiete Maier, B. & Hollaus, M., 2008: Waldstrukturerfassung mittels Laserscanning im Schutzwald. Kleine Waldzeitung des Vorarlberger Waldvereines 3:9-11

com/ Bodennahe Vegetationsschicht - DSM DSM >30.

6 Bodennahe Vegetationsschicht BEV, AMap Bodennahe Vegetationsschicht - DSM DSM >30.0m -8.5m ALS Daten zur Verfügung 0 30 Meter gestellt von der MA41

Bodennahe Vegetationsschicht - DTM DTM -3.8m -8.5m http://maps.

MA41 Bodennahe Vegetationsschicht - ndsm ndsm >35.0m 0.

7 Bodennahe Vegetationsschicht - DTM DTM -3.8m -8.5m ALS Daten zur Verfügung 0 30 Meter gestellt von der MA41 Bodennahe Vegetationsschicht - ndsm ndsm >35.0m 0.0m ALS Daten zur Verfügung 0 30 Meter gestellt von der MA41

0 m beschreibt Durchlässigkeit der bodennahen Vegetationsschicht Anz.Laserpunkte h 0.2 m H < 2.0 m H < 0.

8 Bodennahe Vegetationsschicht - Profil Beschreibung der Vegetation im abflusswirksamen Querschnitt Analyse der Punktdichte für unterschiedliche Höhenschichten Anz. Laserpunkte h 2.0 m beschreibt Durchlässigkeit der bodennahen Vegetationsschicht Anz.Laserpunkte h 0.2 m H < 2.0 m H < 0.2 m Bodennahe Vegetationsschicht - Ratio Anz. Laserpunkte h 2.0 m Anz.Laserpunkte h 0.2 m > ALS Daten zur Verfügung 0 30 Meter gestellt von der MA41

Bodennahe Vegetationsschicht - Echobreite Echobreiten der bodenn. Echos z<0.2m >5.0ns <3.8ns http://maps.live.

9 Bodennahe Vegetationsschicht - Echobreite Echobreiten der bodenn. Echos z<0.2m >5.0ns <3.8ns Meter ALS Daten zur Verfügung gestellt von der MA41 Schlussfolgerungen Im letzten Jahrzehnt hat sich das Laserscanning als Standardmethode zur Aufnahme präziser Geländemodelle etabliert; Informationsgehalt von ALS Daten für die Beschreibung der Vegetation werden noch kaum genützt; Ableitung von Forstparametern (z.b. Holzvorrat) für große Flächen (z.b. Vorarlberg) konnte bereits operational umgesetzt werden; Als aktive Fernerkundungsmethode ermöglicht ALS die Beschreibung der bodennahen Vegetationsschicht auch in bewaldeten Gebieten; Geometrische Beschreibung der Bodenrauigkeit z.b. Höhenvariation der Bodenechos innerhalb einer Bezugsfläche (z.b. finite Elemente) ist möglich; Full-Waveform ALS beinhaltet zusätzliche Möglichkeiten zur Beschreibung der Vegetation z.b. Echobreiten, Amplituden der Bodenechos Hinweis auf Oberflächenbeschaffenheit Klassifizierung der Bodenoberflächen

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Airborne LaserScanning (ALS) zur Charakterisierung der Erdoberfläche Dr. Markus Hollaus & I.P.F.-Team mh@ipf.tuwien.ac.at http://www.ipf.tuwien.ac.at/ Christian Doppler Laboratory "Laser Scanning and Remote