Ersetzt die Fernerkundung die terrestrische Forsteinrichtung Wünsche und Wirklichkeit

Transkript

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2 Ersetzt die Fernerkundung die terrestrische Forsteinrichtung Wünsche und Wirklichkeit Christoph Bauerhansl, Christian Aufreiter und Klemens Schadauer Institut für Waldinventur Forschungstag Öbf Purkersdorf 16. März 2016

3 Lasescanning 3D Datenquellen Aktuell: Auflösung ~ 4 Punkte/m 2 Zyklen: Unregelmäßig kaum Kooperation First/Last Puls Zukunft: Auflösung ~ 4-32 Punkte/m 2 Zyklen: ~ 10J.? Kooperation? Fullwave? Flugzeitpunkt: wechselnd/laubloser Zustan Abgeleitete Modelle: DGM, DOM, ndom

4 Luftbilder Datenquellen Orthophotos 2D Auflösung 25 P/m 2 Zyklen: 3-Jährig, 4-Kanalbilde Kooperation: Bund-Länder Matching 3D Auflösung ~ 1-4 Punkte/m 2 Zyklen: 3-Jährig Kooperation BEV - BFW Flugzeitpunkt Wolkenfrei - definierter minimaler Sonnenwinkel Abgeleitete Modelle: DOM, ndom

5 Datenquellen Satellitenbilder 2D (3D?) Satellitenkarte 2D Auflösung ~ 1-25 m Zyklen: hohe zeitlich Dichte 4 xx Kanäle Matching 3D??

6 Laser - 3D DGM

7 Luftbild - 3D ndom

8 Laser - 3D ndom

9 Produkte für die Forsteinrichtung Vegetationshöhe Höhe Einzelbäume Automatische Einzelbaumdetektion nur in lockeren Nadelbeständen möglich sonst Unterschätzung Bilder!! Oberhöhe Bezug zu räumlicher Einteilung - Bestand oder kleinere Einheiten (z.b. Hexagone) Mittelhöhe

10 CIR Orthophoto

11 Normalisiertes Oberflächenmodell 50m

12 Einzelbaumerkennung - Höhe Baumdetektion 50cm Auflösung

13 Einzelbaumerkennung - Höhe Baumdetektion 25cm Auflösung

14 Modell Oberhöhe Windischgarsten Höhenwerte

15 Modell Oberhöhe Windischgarsten Oberhöhe ÖWI = b 0 + b 1 x Perzentil 85 Oberhöhe Modell Oberhöhe ÖWI n = 233 R² = 0,75

16 Oberhöhe Windischgarsten 2010 Modellanwendung Oberhöhe

17 Veränderung Oberhöhe 3 Jahre

18 Häufigkeiten [%] Veränderung Oberhöhe 3 Jahre D oh Windischgarsten global_o.i. lokal_o.i. lokal_m.i < nochange > 5 Oberhöhenveränderung [m] lokal = lokal angepasstes Modell global = verallgemeinertes Modell o.i = ohne Intercept (Absolutglied) m.i = mit Intercept

19 Produkte für die Forsteinrichtung Vorräte Automatisiert aus Schirmfläche und Schirmhöhen modelliert Nadelholz und Laubholz sind zu trennen Zuwachs - Nutzung aus Vorräten ableiten: Z=V 2 -V 1 +N+M Qualität ist noch fraglich!!

20 Werte Modell Vorratsmodell V=P ndom-matching x b Schicht x N x ln(z/100) b = Steigung der Regressionsgeraden N ~ 314 Z= Höhe über Adria 3 Schichten b für Großarl und Windischgarsten ident R² = 0,9 bzw. 0,68 Vorräte ÖWI

21 Ortho Windischgarsten 2010

22 Vorrat Windischgarsten 2010

23 Vorrat Windischgarsten 2010

24 Ortho Windischgarsten 2013

25 Vorrat (ms) Windischgarsten 2013

26 Vorrat (ms) Windischgarsten

27 Veränderung des Vorrats

28 Veränderung des Vorrats

29 Häufigkeiten Vorratsklassen [Vfm/ha] Windischgarsten Vorratsmodell - Klassen

30 Vorräte Windischgarsten Großarl Ø Vfm/ha

31 Modelle Genauigkeit - Fehler Ground Truth Einzelbäume Messfehler, (Volums)modelle (+/- 10%) Winkelzählprobe Räpresentativität, Inhomogene Bestände

32 Kaisers Probestämme WZP 1 WZP 2 WZP 3 M

33 ID Kaisers2 3 WZP 3 starre Kreise Vollerhebung 15 alt neu 9,77 m 10 m Vorrat vfm/ha Stammzahl St/ha Kreisfläche m2/ha Vollerhebung Pst Radius 27 m 109

34 Modelle Genauigkeit - Fehler Fernerkundung Messfehler Software Matching, Orthophotos Modellfehler Reststreuung 25% aber vom Ground Trut beeinflusst

35 Was geht nicht Stammzahlen - Grundfläche Schichten - Struktur - Verjüngung Durchforstungsbedarf Hiebsreife Schaftqualitäten Baumarten? Zuwachs-Nutzung?

36 Aber: Sehr gute Unterstützung der terrestrischen Forsteinrichtung Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit