Erfassung der Beschirmung und Waldgrenze - EUFODOS

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1 Erfassung der Beschirmung und Waldgrenze - EUFODOS Mathias Schardt Technische Universität Graz Institut für Fernerkundung und Photogrammetrie JOANNEUM RESEARCH Forschungsgruppe Fernerkundung und Geoinformation mathias.schardt@joanneum.at

2 Bisherige Arbeiten mit LIDAR Forstinventur Schweiz (SilvaConsult) Plantagen Portugal Energieholz Oststeiermark (Zukunftsfond) Privatwald EU Projekte: HIGHSCAN, EUFODOS

3 EUFODOS - Konsortium JOANNEUM Research (JR), Austria, Project Co-ordinator GAF AG, Germany Technical Research Centre of Finland (VTT), Finland Department of Remote Sensing and Landscape Information System, Faculty of Forestry and Environmental Sciences at Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (ALU-FR), Germany RapidEye (RE), Germany European Academy of Research (EURAC), Italy Remote Sensing Application Centre (ReSAC), Bulgaria Environment Agency Austria (EAA), Austria Umweltbundesamt GmbH

4 EUFODOS - User Austria - Styrian Forestry Board Germany - Thuringian State Institute for Forest, Game and Fishery Poland - Local Forest Authority, Regional Directorate of State Forests Wrocław Italy - Department of Forest Planning Autonomous Province of Bolzano Bulgaria - The State Forestry Agency - Council of Ministers Finland - Stora Enso Austria Environment Agency Austria EAA

5 Zielsetzungen EUFODOS Waldschäden / Walddegradation aufgrund von Sturm, Waldbrand, Schneebruch und Insektenkalamitäten Waldfunktion: Schutzwald Interaktion zwischen Waldegradation und Schutzwald

6 6 Wesentliche Inventurparameter im Schutzwald Waldgrenze Baumarten Überschirmung Baumalter / Wuchsklasse Bestandesoberhöhe Vertikale Kronenstruktur Unterwuchs Holzvolumen / Biomasse LIDAR Kombination optisch / LIDAR LIDAR LIDAR LIDAR LIDAR LIDAR Modelle

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8 14 Waldgrenze LIDAR-Methoden Dreiecksvermaschung Tree Top Detection Triangulierung und Beschirmungsgrad über Dreiecke Anwendung Abstand und MMU-Kriterien Regelbasiert Überschirmungsgrad über Befundeinheit Anwendung Abstand und MMU-Kriterien

9 Waldgrenze aus Dreiecksvermaschung 50% Crown Cover Density (dark pink) Baumspitzen vernetzt

10 16 Methode baumbasiert Ableitung Baumhöhe Genauigkeit besser 1 Meter

11 Waldgrenze aus Dreiecksvermaschung 50% Crown Cover Density (dark pink) Waldgrenze aufgrund 30% Beschirmung und Mindestbaumhöhe 3m

12 Waldgrenze aus Dreiecksvermaschung 50% Crown Cover Density (dark pink)

13 Waldgrenze Segment- / Regelbasiert Baumspitzen vernetzt NDSM

14 Waldgrenze - Regelbasiert Baumspitzen vernetzt Beschirmung mit 1000m² Befundeinheit

15 Waldgrenze - Regelbasiert Baumspitzen vernetzt Beschirmung > 30% über 1000m² Befundeinheit

16 Waldgrenze - Regelbasiert Kriterien: Überschirmung > 30% Baumspitzen Befundeinheit vernetzt 1000m² Mindestabstand 10m Mindestbreite 10m Wald-Mindestfläche 1000m² Nichtwald-Mindestfläche 1000m²

17 Waldgrenze - Regelbasiert Kriterien: Überschirmung > 30% Befundeinheit 1000m² Mindestabstand 10m Mindestbreite 10m Wald-Mindestfläche 1000m² Nichtwald-Mindestfläche 1000m²

18 Vergleich Dreiecksvermaschung Dreiecksvermaschung

19 Beschirmung Kriterien: Befundeinheit 1000 m² Beschirmung 30% - 60% Beschirmung 60% - 80% Beschirmung > 80% Mindestbreite 10m

20 Beschirmung Kriterien: Befundeinheit 1000 m² Beschirmung 30% - 60% Beschirmung 60% - 80% Beschirmung > 80%

21 Waldgrenze

22 Waldgrenze BG > 80 %

23 Waldgrenze BG > 60%

24 Waldgrenze BG > 30%

25 Latschen, Grünerlen mit vereinzelten Bäumen > 30%

26 Latschen, Grünerlen mit einzelnen Bäumen 10 30%

27 38 Multistereo-Konzept Multi-Ortho Stereo

28 Zusammenfassung LIDAR kann für Waldanwendungen operationell eingesetzt werden Automatisierte Datenauswerteketten verfügbar Photogrammetrie kann in Zukunft LIDAR Daten ersetzen, wenn in Zukunft aus Kostengründen keine weiteren LIDAR Befliegungen duchgeführt werden

29 Photogrammetrie

30 41 Grundlagen Photogrammetrie Multistereo-Konzept

31 42 Grundlagen Photogrammetrie Multistereo-Konzept

32 43 Grundlagen Photogrammetrie Multistereo-Konzept Multi-image matching - n Bilder mit verschiedenen Aufnahmewinkeln Redundante Information verbessert Kronenoberflächenmodelle und verringert Ausreißer

33 Validierung anhand Rauigkeit DSM

34 Validierung anhand Rauigkeit DSM