Einsatz terrestrischen Laserscannings zur Biomasseschätzung von Bäumen
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- Lorenz Schenck
- vor 6 Jahren
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1 Operationelle Programm "Europäische territoriale Zusammenarbeit" - "Grenzübergreifende Zusammenarbeit (InterReg IVA). Projekt unterstützt von Mitteln der Europäischen Union Entwicklung eines grenzüberschreitenden Entscheidungsunterstützungssystems zur fernerkundungs- und modellbasierten Schätzung der Holzbiomasse in den Wäldern des Fördergebietes POMERANIA
2 Einsatz terrestrischen Laserscannings zur Biomasseschätzung von Bäumen Paweł Strzeliński Institut für Forsteinrichtung, Naturwissenschaftliche Universität Poznań
3 Ausrüstung 1. Saison 2011 FARO LS 880HE 2. Saison FARO Focus 3D
4 Umfang der Studie A. Der Einsatz von dedizierter Software für terrestrisches Laserscanning Vergleich der BHD- und Höhenmessungen in drei Verfahren für Modellbäume: 1. traditionelle Messungen BHD: elektronische Messkluppe Mantax, Höhe: Höhenmesser Vertex, 2. manuelle Messungen BHD: mit FARO Scene v. 5.0 Software Höhe: mit AutoCAD 2012 Software 3. automatische Messungen mit tscan Software Vergleich des Vorrats ermittelt für Modellbäume in zwei Verfahren: 1. mit FARO und AutoCAD Software 2. mit tscan Software
5 Umfang der Studie B. Der Einsatz von spezieller Software für Laserscannerbefliegung Vergleich der Höhenmessungen in drei Verfahren für Modellbäume: 1. traditionelle Messungen (Höhenmesser Vertex) 2. manuelle Messungen (AutoCAD 2012 Software), 3. automatische Messungen mit tscan Software
6 Oberflächenanalyse Visualisierung der Punktwolke (Terrestrisches Laserscanning Mitte der Oberfläche) Intensitätsverteilung
7 Oberflächenanalyse Visualisierung der Punktwolke (Terrestrisches Laserscanning Mitte der Oberfläche) Einführung von Bildern von der Laserscannerkamera
8 Oberflächenanalyse Visualisierung der Punktwolke (Terrestrisches Laserscanning Mitte der Oberfläche) 3D Ansicht Farb-Option
9 Oberflächenanalyse Visualisierung der Punktwolke (Terrestrisches Laserscanning Mitte der Oberfläche) 3D Ansicht Farb-Option
10 A. Der Einsatz von Software für terrestrisches Laserscanning
11 Oberflächenanalyse Software: tscan tscan Software Eigentum des Waldforschungsinstituts (EU-Mittel-Finanzierung für Lehre und Forschung (Forst Fakultät Poznań)
12 Oberflächenanalyse Software: tscan Analyse der Punktwolke (Terrestrisches Laserscanning Mitte der Oberfläche) Punktwolke für die Bäume
13 Oberflächenanalyse Software: tscan Analyse der Punktwolke (Terrestrisches Laserscanning Mitte der Oberfläche) Stamm-Modelle
14 Oberflächenanalyse Software: tscan Analyse der Punktwolke (Terrestrisches Laserscanning Mitte der Oberfläche) BHD Querschnittsfläche (G)
15 Oberflächenanalyse Software: tscan Analyse der Punktwolke (Terrestrisches Laserscanning Mitte der Oberfläche) Sortimente
16 Oberflächenanalyse Software: tscan Analyse der Punktwolke (Terrestrisches Laserscanning Mitte der Oberfläche) Sortimente
17 Oberflächenanalyse Software: tscan Analyse der Punktwolke (Terrestrisches Laserscanning Mitte der Oberfläche) Sortimente
18 Oberflächenanalyse Software: tscan Analyse der Punktwolke (Terrestrisches Laserscanning Mitte der Oberfläche) Sortimente
19 Oberflächenanalyse Software: tscan Analyse der Punktwolke (Terrestrisches Laserscanning Mitte der Oberfläche) Sortimente
20 Modellbäume Software: FARO Scene Terrestrisches Laserscanning Bild der Intensität (2D)
21 Modellbäume Software: FARO Scene Terrestrisches Laserscanning 3D Ansicht aufbereitet aus 3 Scans
22 Modellbäume Software: FARO Scene Terrestrisches Laserscanning 3D Ansicht aufbereitet aus 3 Scans
23 Modellbäume Software: FARO Scene Terrestrisches Laserscanning separierter Baum 2D Ansicht aufbereitet aus 3 Scans
24 Modellbäume Software: FARO Scene Terrestrisches Laserscanning separierter Baum 2D Ansicht aufbereitet aus 3 Scans
25 Vergleich der Messergebnisse BHD 40,0 Nummer BHD [cm] Unterschied [cm] AutoCad FARO tscan Referenzdaten ref - AC ref - FARO ref - tscan FARO - tscan 1. 6f_E arithmetische Mittel 24,72 25,37 23,02 24,38-0,34-0,99 1,36 2,35 Standardabweichung 4,84 5,04 4,15 4,65 1,28 1,23 1,63 1, f_W arithmetische Mittel 21,36 21,11 19,77 21,40 0,04 0,29 1,63 1,34 Standardabweichung 4,51 3,96 4,24 4,22 0,80 0,59 0,71 0, f arithmetische Mittel 23,82 23,55 22,73 24,29 0,47 0,74 1,56 0,82 Standardabweichung 5,77 5,62 5,23 5,49 0,75 0,61 1,35 1,57 zusammen - arithmetische Mittel 23,30 23,34 21,84 23,36 0,06 0,01 1,52 1,50 zusammen - Standardabweichung 5,10 5,07 4,6535,0 4,86 1,00 1,12 1,25 1,36 35,0 30,0 30,0 25,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 40,0 35, , AutoCad FARO tscan referencyjne 20,0 15,0 10,0 5,0 0, AutoCad FARO tscan referencyjne 25,0 AutoCad 20,0 FARO 15,0 10,0 tscan referencyjne 5,0 0,
26 Vergleich der Messergebnisse Stammhöhe 18,0 Nummer 1. 6f_E 2. 6f_W f Stamm Höhe [m] Unterschied [m] AutoCad FARO tscan Referenzdaten ref - AC ref - FARO ref - tscan FARO - tscan arithmetische Mittel 13,36 13,36 13,34 13,77 0,41 0,41 0,43 0,02 Standardabweichung 1,07 1,07 1,13 1,95 2,01 1,97 2,01 0,25 arithmetische Mittel 11,96 11,91 11,88 12,87 0,81 0,88 0,90 0,03 Standardabweichung 2,00 1,96 1,99 1,80 1,54 1,54 1,56 0,15 arithmetische Mittel 12,93 12,87 12,87 13,89 0,97 1,02 1,02 0,00 Standardabweichung 1,61 1,60 1,63 0,96 1,84 1,82 1,86 0,08 12,75 12,71 12,70 13,53 0,73 0,77 0,78 0,02 1,66 1,65 1,68 1,63 1,77 1,75 1,79 0,17 zusammen - arithmetische Mittel zusammen - Standardabweichung 16,0 16,0 14,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 16,0 14,0 12, , AutoCad FARO tscan referencyjne 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0, AutoCad AutoCad FARO tscan referencyjne 8,0 FARO 6,0 4,0 tscan referencyjne 2,0 0,
27 Vergleich der Messergebnisse Vorrat 0,80 0,70 0,60 0,50 Nummer 1. 6f_E 2. 6f_W f 0,50 0,40 Unterschied [m3] FARO tscan FARO - tscan arithmetische Mittel 0,33 0,40-0,07 Standardabweichung 0,13 0,16 0,05 arithmetische Mittel 0,22 0,28-0,05 Standardabweichung 0,08 0,10 0,04 arithmetische Mittel 0,31 0,41-0,10 Standardabweichung 0,17 0,19 0,06 0,29 0,36-0,07 0,60 0,14 0,16 0,05 zusammen - arithmetische Mittel zusammen - Standardabweichung V [m3] 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 0,80 0, , FARO tscan 0,30 0,20 0,10 0, FARO tscan 0,50 0,40 FARO 0,30 tscan 0,20 0,10 0,
28 B. Der Einsatz von Software für Laserscannerbefliegung
29 Modellbäume Terrestrisches Laserscanning Analyse der Punktwolke für Modellbäume Analyse mit Fusion und Tiffs Software
30 Modellbäume Drzewa modelowe Laserscannerbefliegung Analyse der Punktwolke für Modellbäume Analyse mit Fusion und Tiffs Software
31 Nummer Höhe [m] Höhe erster lebender Zweig [m] Höhe FUSION [m] Höhe erster lebender Zweig am Stamm FUSION [m] Differenz Höhe [m] Differenz Höhe erster lebender Zweig [m] 49 19,9 12,9 19,92 12,32-0,02 0, ,3 13,6 22,59 13,39 0,71 0, ,2 13,1 22,41 14,21 0,79-1, ,4 15,1 22,57 15,87 0,83-0, ,7 18,8 21,60 18,30 0,11 0, ,3 14,5 19,97 14,48 1,33 0, ,6 14,5 21,05 15,55 0,55-1, ,1 15,9 21,44 15,14 0,66 0, ,2 14,6 19,80 12,00 0,40 2, ,1 12,1 23,18 13,38 0,92-1,28 Maximum 1,33 2,60 Minimum 0,02 0,02 Durchschnitt 0,63 0,89
32 Nummer Höhe/Länge Liegendmessung des Baumes [m] geschätzte Höhe (Naslund) [m] Höhe (TIFFS) [m] Differenz (pdl*-wo*) [m] Differenz (pdl-tiffs) [m] Differenz (wo-tiffs) [m] 49 19,9 22,02 20,60-2,12-0,70 1, ,3 21,46 22,62 1,84 0,68-1, ,2 22,57 22,29 0,63 0,91 0, ,4 22,57 21,96 0,83 1,44 0, ,7 20,77 22,33 0,93-0,63-1, ,3 22,08 20,88-0,78 0,42 1, ,6 21,45 21,32 0,15 0,28 0, ,1 23,04 21,13-0,94 0,97 1, ,2 19,69 19,81 0,51 0,39-0, ,1 23,73 23,09 0,37 1,01 0,65 *pdl Höhe (Liegendmessung) *wo - geschätzte Höhe Maximum 2,12 1,44 1,91 Minimum 0,15 0,28 0,11 Durchschnitt 0,91 0,74 0,90
33 Zusammenfassung tscan Software: BHD-Unterschätzung (um etwa 10%) Stammhöhe Korrekt Vorrat Korrekt Evaluierung der genutzten Testversion von tscan-software: Hat ein großes Potenzial! Erwartung für die Zukunft: Vermessungsmöglichkeiten von Kronen und Lichtverfügbarkeit Szacowanie zasobów biomasy metodami teledetekcyjnymi w regionie POMERANIA; Eberswalde, r.
34 Paweł Strzeliński Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Leśny Katedra Urządzania Lasu ul. Wojska Polskiego 71 C Poznań strzelin@up.poznan.pl
Bild Nummer 1: Bild Nummer 2: Seite B 1
Bild Nummer 1: Bild Nummer 2: Seite B 1 Bild Nummer 3: Bild Nummer 4: Seite B 2 Bild Nummer 5: Bild Nummer 6: Seite B 3 Bild Nummer 7: Bild Nummer 8: Seite B 4 Bild Nummer 9: Bild Nummer 10: Seite B 5
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