FastResponse ein Systemkonzept für das forstliche Krisenmanagement Rudolf Seitz (Projektleiter), Oliver Bauer (Projektbearbeiter) Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF), Abteilung 1 (Informationstechnologie) Abschlussveranstaltung Copernicus 25. Mai 2016, DLR Bonn
Warum dieses Projekt? Die Fragestellung
EINLEITUNG 2
Quelle: EUMETSAT/DWD
EINLEITUNG 2
Windwurfflächen? Ressourcen? Informationen? Finanzen? Unterstützung? Forstliches Krisenmanagement
Motivation
SCHWERE STURMEREIGNISSE IN BAYERN SEIT 1990 Schadholzmengen Vivian & Wiebke (25.02. 01.03.1990): ca. 23 Mio. fm 1 Lothar (26.12.1999): 4,3 Mio. fm² Kyrill (18./19.01.2007): 4 Mio. fm 1 Niklas (31.03.2015): ca. 2 Mio. fm 1 1 Bayerischer Landtag Landwirtschaftsausschuss, 15. April 2015 ² Bayerische Forstverwaltung, März 2008, abgerufen am 24. August 2013.
SCHWERE STURMEREIGNISSE IN BAYERN SEIT 1990 Schadholzmengen Vivian & Wiebke (25.02. 01.03.1990): ca. 23 Mio. fm 1 Lothar (26.12.1999): 4,3 Mio. fm² Kyrill (18./19.01.2007): 4 Mio. fm 1 Niklas (31.03.2015): ca. 2 Mio. fm 1 Zum Vergleich: Ernetreife Fichte: ca. 7 fm Niklas : ca. 300.000 Fichten 1 Bayerischer Landtag Landwirtschaftsausschuss, 15. April 2015 ² Bayerische Forstverwaltung, März 2008, abgerufen am 24. August 2013.
SCHWERE STURMEREIGNISSE IN BAYERN SEIT 1990 Schadholzmengen Vivian & Wiebke (25.02. 01.03.1990): ca. 23 Mio. fm 1 Lothar (26.12.1999): 4,3 Mio. fm² Kyrill (18./19.01.2007): 4 Mio. fm 1 Niklas (31.03.2015): ca. 2 Mio. fm 1 Zum Vergleich: Ernetreife Fichte: ca. 7 fm Niklas : ca. 300.000 Fichten und die müssen schnellstmöglich raus aus dem Wald! 1 Bayerischer Landtag Landwirtschaftsausschuss, 15. April 2015 ² Bayerische Forstverwaltung, März 2008, abgerufen am 24. August 2013.
MOTIVATION Aktuelle Praxis nach Sturmkalamitäten
MOTIVATION Aktuelle Praxis nach Sturmkalamitäten Subjektive Schätzung von Schadflächen Zeitintensive u. gefährliche Suche nach Windwurfflächen Kein zentrales Informationsportal für den Schadensumfang Hohes Risiko für biotische Folgeschäden (z.b. Borkenkäfer)
MOTIVATION Aktuelle Praxis nach Sturmkalamitäten Subjektive Schätzung von Schadflächen Zeitintensive u. gefährliche Suche nach Windwurfflächen Kein zentrales Informationsportal für den Schadensumfang Hohes Risiko für biotische Folgeschäden (z.b. Borkenkäfer) Unterstützung durch Fernerkundung Objektive und zeitnahe Schätzung von Windwurfflächen zentral verfügbare Informationen zu Schadflächen Zusatzinformationen zu Schadflächen Beitrag, biotische Kalamitäten zu reduzieren
MOTIVATION Aktuelle Praxis nach Sturmkalamitäten Subjektive Schätzung von Schadflächen Zeitintensive u. gefährliche Suche nach Windwurfflächen Kein zentrales Informationsportal für den Schadensumfang Hohes Risiko für biotische Folgeschäden (z.b. Borkenkäfer) Unterstützung durch Fernerkundung Objektive und zeitnahe Schätzung von Windwurfflächen zentral verfügbare Informationen zu Schadflächen Zusatzinformationen zu Schadflächen Beitrag, biotische Kalamitäten zu reduzieren Bisher: Viele Studien aber kein fertiges Konzept!
PROJEKTZIEL FastResponse
PROJEKTZIEL FastResponse Unser Ziel war es, ein Systemkonzept zu entwickeln, mit dem das forstliche Krisenmanagement durch einen schnell reagierenden Dienst in der Folge von Sturmereignissen mit vorhandenen Analysemethoden und verfügbaren aktiven und passiven Sensoren unterstützt wird.
Übersicht Die Rahmenbedingungen
PROJEKT ARBEITSPAKETE Projektzeitraum: 01.09.2013 31.07.2016 Anforderungsanalyse Literaturrecherche
PROJEKT ARBEITSPAKETE Projektzeitraum: 01.09.2013 31.07.2016 Anforderungsanalyse Literaturrecherche
PROJEKT ARBEITSPAKETE Projektzeitraum: 01.09.2013 31.07.2016 Anforderungsanalyse GIS-Produkte Literaturrecherche Fallstudien
PROJEKT ARBEITSPAKETE Projektzeitraum: 01.09.2013 31.07.2016 Anforderungsanalyse GIS-Produkte Literaturrecherche Fallstudien
PROJEKT ARBEITSPAKETE Projektzeitraum: 01.09.2013 31.07.2016 Weiterentwicklung Systemkonzept Anforderungsanalyse GIS-Produkte Literaturrecherche Fallstudien
PROJEKT ARBEITSPAKETE Projektzeitraum: 01.09.2013 31.07.2016 Weiterentwicklung Systemkonzept Anforderungsanalyse GIS-Produkte Literaturrecherche Fallstudien
PROJEKT BEOBACHTUNGSGEBIET
PROJEKT NUTZERANFORDERUNGEN In a nutshell Identifizieren gefährdeter Gebiete Rasches Bestimmen der Lage und Größe von Windwurfflächen (WWF) >0,5 ha in Waldgebieten nach einer Sturmkalamität Drei Tage nach einem Sturmereignis: Erste, grobe Schadkartierung 14 Tage nach einem Sturmereignis: Zweite, detaillierte Schadkartierung Bereitstellen von Zusatzinformationen zu den WWF Logistik (Zugänglichkeit, Erreichbarkeit) geschätzte Schadholzmenge etc.
PROJEKT NUTZERANFORDERUNGEN In a nutshell Identifizieren gefährdeter Gebiete Rasches Bestimmen der Lage und Größe von Windwurfflächen (WWF) >0,5 ha in Waldgebieten nach einer Sturmkalamität Drei Tage nach einem Sturmereignis: Erste, grobe Schadkartierung 14 Tage nach einem Sturmereignis: Zweite, detaillierte Schadkartierung Bereitstellen von Zusatzinformationen zu den WWF Logistik (Zugänglichkeit, Erreichbarkeit) geschätzte Schadholzmenge etc. Entwickeln einer Prozesskette
Wie funktioniert das? Die Prozesskette
PROZESSKETTE 1. Sturmfrüherkennung Nürnberg München Wien Innsbruck https://www.windyty.com http://lax.eoc.dlr.de/fast/wind/
STURMFRÜHWARNUNG Warum? Identifizieren gefährdeter Gebiete Akquise von Satellitendaten
STURMFRÜHWARNUNG Basis Hoher statistischer Zusammenhang zwischen langfristigen Wettervorhersagemodellen und tatsächlichen starken Sturmereignissen (JRC-Studie) Langzeitwettervorhersagemodell: Bsp.: Global Forecast System GFS 0,5 (jetzt: 0,25 ) bis 16 Tage bis 4x täglich (6/12/18/24h) kostenlos windyty.com
STURMFRÜHWARNUNG Basis Hoher statistischer Zusammenhang zwischen langfristigen Wettervorhersagemodellen und tatsächlichen starken Sturmereignissen (JRC-Studie) Verifizierung: METAR Stationen Befinden sich auf nahezu jedem Flughafen weltweit Erfassen kontinuierlich Wetterdaten kostenlos windyty.com
STURMFRÜHWARNUNG Basis Hoher statistischer Zusammenhang zwischen langfristigen Wettervorhersagemodellen und tatsächlichen starken Sturmereignissen (JRC-Studie) Verifizierung: METAR Stationen Befinden sich auf nahezu jedem Flughafen weltweit Erfassen kontinuierlich Wetterdaten kostenlos windyty.com
STURMFRÜHWARNUNG Resultat Windvorhersage für 100m über der Oberfläche ist am aussagekräftigsten Beispiel:
PROZESSKETTE 1. Sturmfrüherkennung > Schwellenwert ~ Schwellenwert 0/2/4/6/8d < Schwellenwert Nürnberg München Wien Innsbruck https://www.windyty.com http://lax.eoc.dlr.de/fast/wind/
PROZESSKETTE 1. Sturmfrüherkennung Lokalisieren gefährdeter Gebiete Basis für Datenakquise Auflösung: 0,5x0,5 (ca. 55x37 km) Nürnberg 0/2/4/6/8d > Schwellenwert ~ Schwellenwert < Schwellenwert München Wien Innsbruck -X Tage (kontinuierlich) https://www.windyty.com http://lax.eoc.dlr.de/fast/wind/
PROZESSKETTE 1. Sturmfrüherkennung Lokalisieren gefährdeter Gebiete Basis für Datenakquise Auflösung: 0,5x0,5 (ca. 55x37 km) Nürnberg 0/2/4/6/8d > Schwellenwert ~ Schwellenwert < Schwellenwert München Wien Innsbruck -X Tage (kontinuierlich) https://www.windyty.com http://lax.eoc.dlr.de/fast/wind/
PROZESSKETTE 1. Sturmfrüherkennung Lokalisieren gefährdeter Gebiete Basis für Datenakquise Auflösung: 0,5x0,5 (ca. 55x37 km) -X Tage (kontinuierlich) https://www.windyty.com DLR http://lax.eoc.dlr.de/fast/wind/
PROZESSKETTE 1. Sturmfrüherkennung Lokalisieren gefährdeter Gebiete Basis für Datenakquise Auflösung: 0,5x0,5 (ca. 55x37 km) 2. Erste schnelle Schadkartierung 0/2/4/6/8d -X Tage (kontinuierlich) https://www.windyty.com DLR +3 Tage 5/7 9
ERSTE, SCHNELLE SCHADKARTIERUNG RADAR Elektromagnetisches Spektrum www.physicoro.de
ERSTE, SCHNELLE SCHADKARTIERUNG RADAR Warum? wetterunabhängig beleuchtungsunabhängig wikipedia/arkarjun
ERSTE, SCHNELLE SCHADKARTIERUNG RADAR Warum? wetterunabhängig beleuchtungsunabhängig Aktiver Sensor wikipedia/arkarjun
ERSTE, SCHNELLE SCHADKARTIERUNG RADAR DigitalGlobe
ERSTE, SCHNELLE SCHADKARTIERUNG RADAR DLR
ERSTE, SCHNELLE SCHADKARTIERUNG METHODE Change Detection mit Differential Kennaugh elements 1 Daten, die multi-sensoral http://www.radartutorial.eu/ A. Schmitt DLR 1 Schmitt, Wendleder, Hinz (2015): The Kennaugh element framework for multiscale, multi-polarized, multi-temporal and multi-frequency SAR image preparation
http://www.a-a-r-s.org ERSTE, SCHNELLE SCHADKARTIERUNG METHODE Change Detection mit Differential Kennaugh elements 1 Daten, die multi-sensoral multi-frequent 1 Schmitt, Wendleder, Hinz (2015): The Kennaugh element framework for multiscale, multi-polarized, multi-temporal and multi-frequency SAR image preparation
ERSTE, SCHNELLE SCHADKARTIERUNG METHODE Change Detection mit Differential Kennaugh elements 1 Daten, die multi-sensoral multi-frequent multi-skalig Schmitt et al. (2015) 1 Schmitt, Wendleder, Hinz (2015): The Kennaugh element framework for multiscale, multi-polarized, multi-temporal and multi-frequency SAR image preparation
ERSTE, SCHNELLE SCHADKARTIERUNG METHODE Change Detection mit Differential Kennaugh elements 1 Daten, die multi-sensoral multi-frequent multi-skalig multi-polarisiert Horizontale Polarisation Vertikale Polarisation wikipedia/flerhun 1 Schmitt, Wendleder, Hinz (2015): The Kennaugh element framework for multiscale, multi-polarized, multi-temporal and multi-frequency SAR image preparation
ERSTE, SCHNELLE SCHADKARTIERUNG METHODE Change Detection mit Differential Kennaugh elements 1 Daten, die multi-sensoral multi-frequent multi-skalig multi-polarisiert multi-temporal diggingintheclay.files.wordpress.com 1 Schmitt, Wendleder, Hinz (2015): The Kennaugh element framework for multiscale, multi-polarized, multi-temporal and multi-frequency SAR image preparation
ERSTE, SCHNELLE SCHADKARTIERUNG METHODE Change Detection mit Differential Kennaugh elements 1 Daten, die multi-sensoral multi-frequent multi-skalig multi-polarisiert multi-temporal werden gemeinsam radiometrisch und geometrisch aufbereitet ( joint image enhancement ) diggingintheclay.files.wordpress.com 1 Schmitt, Wendleder, Hinz (2015): The Kennaugh element framework for multiscale, multi-polarized, multi-temporal and multi-frequency SAR image preparation
PROZESSKETTE 1. Sturmfrüherkennung 2. Erste schnelle Schadkartierung Daten: Radar Methode: Change Detection ( Differenzierte Kennaugh Elemente ) Vorteil: wetterund beleuchtungsunabhängig 3. Detaillierte Schadkartierung 0/2/4/6/8d -X Tage (kontinuierlich) https://www.windyty.com DLR +3 Tage DLR 5/7 9
DETAILLIERTE SCHADKARTIERUNG OPTISCHE DATEN Elektromagnetisches Spektrum www.physicoro.de
DETAILLIERTE SCHADKARTIERUNG OPTISCHE DATEN Warum? Vorteil :Spektrale Informationen Nachteil: Wolkenfreie Bedingungen notwendig
DETAILLIERTE SCHADKARTIERUNG OPTISCHE DATEN Warum? Vorteil :Spektrale Informationen Nachteil: Wolkenfreie Bedingungen notwendig Passiver Sensor
DETAILLIERTE SCHADKARTIERUNG METHODEN Change Detection: Mischung aus pixel- und objektbasierter Analyse Kathrin Einzmann Optische Daten Erstellen von Differenzlayern + Segmentierung
DETAILLIERTE SCHADKARTIERUNG METHODEN Change Detection: Mischung aus pixel- und objektbasierter Analyse Optische Daten Erstellen von Differenzlayern + Segmentierung Berechnen von Vegetationsindices
DETAILLIERTE SCHADKARTIERUNG METHODEN Change Detection: Mischung aus pixel- und objektbasierter Analyse Optische Daten Erstellen von Differenzlayern + Segmentierung Berechnen von Vegetationsindices Einbeziehen von Texturmaßen (Haralick, Wavelets, etc.) Kathrin Einzmann
DETAILLIERTE SCHADKARTIERUNG METHODEN Change Detection: Mischung aus pixel- und objektbasierter Analyse Optische Daten Erstellen von Differenzlayern + Segmentierung Berechnen von Vegetationsindices Einbeziehen von Texturmaßen (Haralick, Wavelets, etc.) Berechnen von TCC/DI Kathrin Einzmann
DETAILLIERTE SCHADKARTIERUNG METHODEN Change Detection: Mischung aus pixel- und objektbasierter Analyse Optische Daten Erstellen von Differenzlayern + Segmentierung Berechnen von Vegetationsindices Einbeziehen von Texturmaßen (Haralick, Wavelets, etc.) Berechnen von TCC/DI Objektbasierte Analyse Kathrin Einzmann Random Forest Klassifikation
PROZESSKETTE 1. Sturmfrüherkennung 2. Erste schnelle Schadkartierung 3. Detaillierte Schadkartierung 4. Zusatzinformationen Daten: Optisch Geodaten Methode: Change Detection (objektund pixelbasiert) 0/2/4/6/8d Vorteil: spektrale Informationen openstreetmap Wegenetz Nachteil: benötigt wolkenfreie Bedingungen Toms-fahrzeugtechnik-shop administrative Grenzen Forstliche Informationen -X Tage (kontinuierlich) https://www.windyty.com DLR +3 Tage +14 Tage DLR 5/7 cafe-tuture.net 9
ZUSATZINFORMATIONEN Warum? Unterstützung bei der Aufarbeitung Zur besseren Planung der Ressourcen LWF Freising
ZUSATZINFORMATIONEN GEODATEN Freising
ZUSATZINFORMATIONEN GEODATEN LWF Freising
ZUSATZINFORMATIONEN GEODATEN Freising Freising
ZUSATZINFORMATIONEN FORSTLICHE INFORMATIONEN Freising Freising
ZUSATZINFORMATIONEN FORSTLICHE INFORMATIONEN Freising Freising
ZUSATZINFORMATIONEN FORSTLICHE INFORMATIONEN Freising Freising Freising Forsteinrichtungskarte
ZUSATZINFORMATIONEN FORSTLICHE INFORMATIONEN Warum? Unterstützung bei der Aufarbeitung Zur besseren Planung der Ressourcen Forstliche Informationen: Geschätzter Holzvorrat Die zentrale Information für die Beurteilung des Schadensausmaßes!
PROZESSKETTE 1. Sturmfrüherkennung 2. Erste schnelle Schadkartierung 3. Detaillierte Schadkartierung 4. Zusatzinformationen Geodaten openstreetmap Wegenetz Toms-fahrzeugtechnik-shop administrative Grenzen Forstliche Informationen -X Tage (kontinuierlich) +3 Tage https://www.windyty.com DLR ESA DLR DLR +14 Tage 9 cafe-tuture.net
PROZESSKETTE 1. Sturmfrüherkennung 2. Erste schnelle Schadkartierung 3. Detaillierte Schadkartierung 4. Zusatzinformationen -X Tage (kontinuierlich) +3 Tage +14 Tage https://www.windyty.com DLR ESA DLR DLR
PROZESSKETTE 1. Sturmfrüherkennung 2. Erste schnelle Schadkartierung 3. Detaillierte Schadkartierung 4. Zusatzinformationen FastResponse -X Tage (kontinuierlich) https://www.windyty.com +3 Tage +14 Tage
Erster Test Forstliche Nutzung
ERSTE FALLSTUDIE Beobachten eines forstlichen Eingriffs in Österreich Größe: ca. 2 ha Zeitraum: 17.09. 24.10.14 Fichtenbestand DATEN Vorher Nachher TerraSAR-X (TSX, 1,25m) 16.08.2014 10.10.2014 WorldView-2 (WV2, 2m) 19.07.2014 30.09.2014 19.10.2014
ERSTE FALLSTUDIE RADAR DLR
ERSTE FALLSTUDIE RADAR DLR
ERSTE FALLSTUDIE RADAR DLR/ Andreas Schmitt VORHER (16.08.)
ERSTE FALLSTUDIE RADAR DLR/ Andreas Schmitt NACHHER (10.10.)
ERSTE FALLSTUDIE RADAR DLR/ Andreas Schmitt VERÄNDERUNG
ERSTE FALLSTUDIE RADAR DLR/ Andreas Schmitt VERÄNDERUNG
ERSTE FALLSTUDIE - OPTISCHE DATEN VORHER (19.07.) 79
ERSTE FALLSTUDIE - OPTISCHE DATEN NACHHER (19.10.) 80
ERSTE FALLSTUDIE - OPTISCHE DATEN NACHHER (19.10.) 81
ERSTE FALLSTUDIE - OPTISCHE DATEN VORHER (19.07.)
ERSTE FALLSTUDIE - OPTISCHE DATEN NACHHER (19.10.)
ERSTE FALLSTUDIE - OPTISCHE DATEN VERÄNDERUNG
Zweite Fallstudie Reales Sturmereignis
ZWEITE FALLSTUDIE STURM NIKLAS Wann? 31. März 2015 Wo? Süddeutschland (südl. Bayern) Stärke? Geschwindigkeiten bis 120 km/h Schäden? ca. 2 Mio. Fm (Staats-, Privat- und Körperschaftswald zu gleichen Teilen) 1 http://www.schwaebische.de
ZWEITE FALLSTUDIE STURM NIKLAS Wann? 31. März 2015 Wo? Süddeutschland (südl. Bayern) Stärke? Geschwindigkeiten bis 120 km/h Schäden? ca. 2 Mio. Fm (Staats-, Privat- und Körperschaftswald zu gleichen Teilen) 1 DATEN Testgebiet Vorher Nachher TerraSAR-X (TSX, ~2,5m) München 16.07.2014 28.04.2015 RapidEye (RE, ~5m) Landsberg 20.03.2015 31.03.2015 München 18.03.2015 10.04.2015 Landsberg 10./18.03.2015 07./19.04.2015 http://www.schwaebische.de Verifizierungsdaten Luftbilder aus 2015 (LDBV)
ZWEITE FALLSTUDIE TESTGEBIETE München 88
ZWEITE FALLSTUDIE TESTGEBIET 89
ZWEITE FALLSTUDIE TESTGEBIET 90
ZWEITE FALLSTUDIE RADAR (FLÄCHEN >0,5 HA)
ZWEITE FALLSTUDIE RADAR (FLÄCHEN >0,5 HA)
ZWEITE FALLSTUDIE RADAR (FLÄCHEN >0,5 HA)
ZWEITE FALLSTUDIE RADAR (FLÄCHEN >0,5 HA)
ZWEITE FALLSTUDIE OPTISCH (FLÄCHEN >0,5 HA)
Methode ZWEITE FALLSTUDIE STATISTIK Verifizierung Windwurf kein Windwurf als Windwurffläche erkannt richtig positiv falsch positiv nicht als Windwurffläche erkannt falsch negativ richtig negativ
Methode ZWEITE FALLSTUDIE STATISTIK (RADAR) Verifizierung Windwurf kein Windwurf als Windwurffläche erkannt 177 491 nicht als Windwurffläche erkannt 64 richtig negativ
ZWEITE FALLSTUDIE STATISTIK (RADAR) Richtig-Positiv-Rate (positiv erkannt/tatsächlich positiv) r p r p + f n 0.73 Falsch-Negativ-Rate (negativ erkannt/tatsächlich positiv) f n r p + f n 0.29
ZWEITE FALLSTUDIE STATISTIK (RADAR) Richtig-Positiv-Rate (positiv erkannt/tatsächlich positiv) r p r p + f n 0.73 Falsch-Negativ-Rate (negativ erkannt/tatsächlich positiv) f n r p + f n 0.29 Aber: Überschätzt Anzahl der WWF sehr stark!
Methode ZWEITE FALLSTUDIE STATISTIK (OPTISCH) Verifizierung Windwurf kein Windwurf als Windwurffläche erkannt 295 24 nicht als Windwurffläche erkannt 21 richtig negativ
ZWEITE FALLSTUDIE STATISTIK (OPTISCH) Richtig-Positiv-Rate (positiv erkannt/tatsächlich positiv) r p r p + f n 0.93 Falsch-Negativ-Rate (negativ erkannt/tatsächlich positiv) f n r p + f n 0.07
ZWEITE FALLSTUDIE ZUSATZINFORMATIONEN
ZWEITE FALLSTUDIE ZUSATZINFORMATIONEN
ZWEITE FALLSTUDIE ZUSATZINFORMATIONEN
ZWEITE FALLSTUDIE ZUSATZINFORMATIONEN
ZWEITE FALLSTUDIE ZUSATZINFORMATIONEN
ZWEITE FALLSTUDIE ZUSATZINFORMATIONEN
ZWEITE FALLSTUDIE - DAUER Radar Vorprozessierung und Veränderungsanalyse: ~ 1 Tag Interpretation: manuell ~1 Tag ca. 2 Arbeitstage Zu beachten bei TSX: Repetitionsrate: 11 Tage Streifenbreite: 30 km (SM-Mode)
ZWEITE FALLSTUDIE - DAUER Radar Vorprozessierung und Veränderungsanalyse: ~ 1 Tag Interpretation: manuell ~1 Tag ca. 2 Arbeitstage Zu beachten bei TSX: Repetitionsrate: 11 Tage Streifenbreite: 30 km (SM-Mode) Optische Daten Vorprozessierung: abhängig von Bildqualität: ~ 1 Tag Prozessierung und Klassifizierung: 1-2 Tage Analyse: 1-2 Tage zwischen 3 und 5 Arbeitstage (Optimalfall!) Zu beachten bei RE: Streifenbreite: 77 km
ZWEITE FALLSTUDIE POSITIV Radar schnelle, zuverlässige Aufnahme & Auslieferung fertige Verarbeitungskette für Massendatenverarbeitung ausgelegt
ZWEITE FALLSTUDIE POSITIV Radar schnelle, zuverlässige Aufnahme & Auslieferung fertige Verarbeitungskette für Massendatenverarbeitung ausgelegt Optische Daten Windwurfflächen gut detektiert Flächen kleiner als 0.5 ha erkennbar Flächenschärfe gegeben Schnelle Bearbeitung möglich
ZWEITE FALLSTUDIE PROBLEME Radar hohe räumliche Auflösung erforderlich Aufnahme großer Gebiete noch nicht möglich Keine automatische Interpretation und Klassifikation Aktuell geringe Abdeckung
ZWEITE FALLSTUDIE PROBLEME Radar hohe räumliche Auflösung erforderlich Aufnahme großer Gebiete noch nicht möglich Keine automatische Interpretation und Klassifikation Aktuell geringe Abdeckung Optische Daten Wann ist wolkenfreie Szene nach Sturm erhältlich? Schatten, Schnee, Topographie Atmosphärische Einflüsse zu den Aufnahmezeitpunkten Aufnahmewinkel Phänologie (Zeitreihenanaylse) Prozessierung (noch) nicht voll automatisch Aktuell: kürzere Repetitionsrate
ZWEITE FALLSTUDIE AUSBLICK: SENTINEL Sentinel 1a/b Radar 6 Tage Repetitionsrate genaue Orbitdaten erst nach etwa drei Wochen kostenloser Datenzugang, keine Bestellung Datenversorgung langfristig gesichert Auflösung(en) nicht ausreichend Sentinel 2a/b Optische Daten 5 Tage Repetitionsrate 10 m Auflösung bitemporal -> multitemporal Zeitreihenanalyse Bis dato noch keine Tests möglich gewesen
BEISPIEL SENTINEL 1 (SAR) Luftbild 2015
BEISPIEL SENTINEL 1 (SAR) TerraSAR-X
BEISPIEL SENTINEL 1 (SAR) Sentinel-1
Die Zusammenhänge Systemkonzept
SYSTEMKONZEPT INHALTE Was ist das Systemkonzept? Lastenheft unseres zukünftigen Dienstes Alle gewünschten Anforderungen sind hier beschrieben und definiert Rahmenbedingungen sind angegeben
SYSTEMKONZEPT INHALTE Definiert die chronologischen Phasen einer Kalamität
SYSTEMKONZEPT INHALTE Definiert die chronologischen Phasen einer Kalamität
SYSTEMKONZEPT INHALTE Definiert zeitliche Abläufe der Prozesskette
SYSTEMKONZEPT INHALTE Definiert die Organisationsstruktur
SYSTEMKONZEPT INHALTE Definiert die (technischen) Schnittstellen der einzelnen Prozesse
Wie geht es weiter? Zusammenfassung und Ausblick
ZUSAMMENFASSUNG Projektziel erreicht! Ein Frühwarnsystem wurde entwickelt Die Erfassung von Sturmschäden wurde mit zwei voneinander unabhängigen Sensorsystemen erfolgreich getestet. Die Ergebnisse können wenige Tage nach dem Schadeintritt vorliegen. Die Ergebnisse aus der Fernerkundung werden durch die Kombination mit Fachinformationen entscheidend in Wert gesetzt (z.b. Schadholzanfall, Baumartenverteilung )
AUSBLICK Systemkonzept steht! Das heißt für uns: Die Umsetzung in einen operationellen Dienst ( Forstliches Kriseninformationssystem = FKIS) wird angestrebt Test der Prozesskette mit (kostenlosen) Satellitendaten der ESA Sentinelflotte und begleitende Missionen
EIN HERZLICHES DANKESCHÖN geht an: das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) für die Förderung des Projekts
EIN HERZLICHES DANKESCHÖN geht an: das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) für die Förderung des Projekts das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Bonn für die sehr gute, angenehme und unkomplizierte Betreuung
EIN HERZLICHES DANKESCHÖN geht an: das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) für die Förderung des Projekts das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Bonn für die sehr gute, angenehme und unkomplizierte Betreuung an alle Beteiligten und kooperierende Institutionen
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Fragen?