GIS Innovationen in der Forstwirtschaft

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1 GIS Innovationen in der Forstwirtschaft Vortrag von: Dr. J.-P. Mund Professor für GIS und Fernerkundung Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 1

2 Agenda Eine Wanderung in die Welt der digitalen Wälder Vermessung der Wälder Crowd sourcing und Big Data Digitale Effizienz versus Ökologie Ausblick Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 2

3 Herausforderung für die Förster Geodaten und GIS-Aufgaben im Forst Regelmäßige Waldinventur Standortökologische Parameter Quantifizierung der Kohlenstoffspeicher Effiziente Biomasse Produktion Nachhaltige naturnahe Waldwirtschaft Naturschutz und Biodiversität Anpassung an den Klimawandel Funktionsfähigkeit der Waldökosysteme Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 3

4 GIS Tendenzen und Innovationen GIS Innovationen seit ca im Forst LIDAR und simulated LIDAR UAV s und mobile mapping Crowd sourcing und Open Data ökologische Prozessanalysen und Simulationen 3D und augmented reality Simple CAD mapping (70 s), Spatial DBM (80 s), Map Analysis (90 s) Spatial modeling Cloud computing (since 2010) typical Geographic Information Systems Multimedia and online mapping CMS (since 2005) Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 4

5 Datenerfassung im Wald - früher Quelle: Univ. Freiburg Quelle: WSL Quelle: vti - Bundeswaldinventur Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 5

6 Quelle: vti - Bundeswaldinventur Quelle: Trimble GPS - Rover Datenerfassung im Wald heute Quelle: TopCon RTK GPS Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 6

7 Einsatz von UAV s im Forst Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 7

8 Digitale Erfasssung der Geoevents GPS-gestützte Auszeichnung Quelle: ifovea-app, ug GPS- Timber logger Quelle: ifovea-app, ug Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 8

9 Wald - GIS für die Hosentasche (IGIS für Iphone) Fläche markieren Information zur Abteilung abrufen Flächengröße Baumart, Sortimente und voraussichtliche fm-menge Sortiment auswählen tatsächliche Menge eintragen Source: Czurgel, Mund, HNEE 2012 Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 9

10 2. Geländetermin & Datenaufnahme 2.1 Stichprobenpunkt Bestandsbeschreibung Mehrschichtiger, räumdiger bis geschlossener Kiefern-Buchenmischbestand im Alter bis mittleres Baumholz. Altersverteilung der 82 aufgenommenen Bäume Im Baumholzalter ca. 60% Buche, 40% Kiefer, jünger ausschließlich Buche, auch Buchen- Naturverjüngung. Kiefer verjüngt sich nicht, unter Buche, kaum Strauch- und Feldschicht, unter Kiefer Heidelbeere. Source: Jäckel, Hamann, HNEE 2013 Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 10

11 Source: Klatt, HNEE 2013 Vermessung der Rückegassen mittels hochauflölsender Satellitenbilder Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 11

12 WMS to go als Übergangslösung für die Navigation im Forst Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 12

13 Terrestrische Echtzeit Navigation im Wald Source: JohnDeere, Finland, 2011 Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 13

14 Mehrschichtige Bestände im LIDAR Visualization of the height normalized LiDAR point cloud (Plot1A) Zweischichtiger Kiefernmischbestand 2 level plot visualization of the height normalized LiDAR point cloud (Plot2A) Quelle: Wilke, HNEE 2014 Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 16

15 Vom LIDAR zum SIDAR Quelle: Knapp, UFZ, HNEE 2014 Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 17

16 Vom LIDAR zum SIDAR Quelle: Knapp, UFZ, HNEE 2014 Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 18

17 3D Visualisierung und einfache Oberflächenmodelle Source: Firma GIS-CAT, 2010 Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 19

18 3D Visualisierung mittels photorealistischer Oberflächenmodelle Quelle: Maruli, Kyrere, HNEE 2014 Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 20

19 Freie Geodaten zur Waldentwicklung Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 21

20 Flächenveränderung in Ostbrandenburg und Westpolen Quelle: Parplies, et. al, HNEE 2014 Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 22

21 Quelle: Freiheit, Tomo, Thiele, HNEE 2013 Klimawandelanalysen und Potentiale Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 23

22 Herausforderungen und Ausblick Positionsbestimmung im Bestand in Echtzeit Knotenkantenmodelle in großen Waldgebieten Spektrale Differenzierung von Laubbäumen Regionale Phänologie 3D Analyse von Bestandstypen Realistische 3D Kronenmodelle Semi- automatische Baumerkennung Automatische Vollinventur Wachstumsimulation mit Daten großflächiger realer Bestände Vereinheitlichung der Waldinvneturen in Europa Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 24

23 Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 25

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Prof. Dr. rer. nat. Jan-Peter Mund GIS Innovations in Forestry, GISDAY 2014 HNE Eberswalde (FH) page 26