PleiAlps

Ausgangssituation / Motivation

Bergwälder im Alpenraum erfüllen eine Vielzahl von ökosystemaren Dienstleistungen. Diese umfassen Schutz- und Produktionsfunktionen sowie soziale und wirtschaftliche Funktionen. Ebenso spielen sie in der CO2 Bilanzierung im Rahmen von internationalen Klimaschutzdiskussionen eine bedeutende Rolle.

Aufgrund dieser vielfältigen Anforderungen an das Ökosystem Wald ist ein fundiertes Wissen über die Walddynamik und der einhergehenden Interaktion zwischen Wald, menschlichen Tätigkeiten und der Atmosphäre von zentraler Bedeutung.

Die Anforderungen an Monitoring Systeme sind daher sehr hoch. Räumlich und zeitlich hoch aufgelöste Informationen über z.B. Baumhöhen, Waldlücken und Überschirmungsgrad stellen wichtige Basisdaten für die quantitative Waldbeschreibung dar.

Inhalte und Zielsetzungen

Die traditionellen Datenerfassungsmethoden basieren meist auf statistischen Auswertungen nationaler Forstinventuren (NFI), welche präzise Felddaten von Stichprobenflächen beinhalten. Daher können NFI Daten die Anforderungen an die hohe räumliche Auflösung oftmals nicht erfüllen.

In den letzten Jahrzehnten kam es zum vermehrten Einsatz von Luftbilder bzw. Orthophotos, speziell aufgrund ihrer hohen räumlichen Auflösung sowie Verfügbarkeit. Im letzten Jahrzehnt hat das "Airborne Laserscanning" eine bedeutende Rolle eingenommen und zeigt seine Stärken speziell für die Ableitung hochgenauer Geländemodelle (DTMs) als auch 3D Waldstrukturen. Während diese luftgestützten Fernerkundungsmethoden zwar die Anforderungen an die hohe räumliche Auflösung sehr gut erfüllen, können sie keine Alpen-weite Abdeckung innerhalb einer Vegetationsperiode liefern. Nationale Update-Zyklen von Luftbildern liegen aktuell bei etwa drei und mehr Jahren.

Daher existieren Alpen-weit keine homogenen Datensätze und somit auch keine homogenen Waldparameter. Das Fehlen derartiger grenzüberschreitender und aktueller Waldparameter für die Beschreibung der Wälder stellt den zentralen Motivationsgrund des beantragten Forschungsprojekts PleiAlps dar.

Methodische Vorgehensweise

Pleiádes Bilder weisen aufgrund ihrer hohen räumlichen Auflösung im Sub-Meter Bereich, der hohen Aufnahme-Flexibilität des Sensors sowie der hohen Aufnahmekapazität ein großes Potential für die Abdeckung dieser Bedürfnisse auf.

Der Leitgedanke von PleiAlps ist daher die Erstellung Alpen-weiter homogener Waldparameter mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung (z.B. auf dem Niveau von dominanten Bäumen) mittels Satellitentechnologien.

Die fehlenden Erfahrungen einer solchen großflächigen Anwendung (~200.000 km²) in Hinblick auf die Aufnahmeanforderungen, Georeferenzierung sowie Auswertestrategien wird in PleiAlps untersucht. Dabei werden neben der Machbarkeit einer derartigen Anwendung nicht nur die erzielbaren Genauigkeiten der aus den Plèiades Bildern abgeleiteten Primärprodukte (z.B. Oberflächenmodelle) sondern auch der abgeschätzten Waldparameter untersucht.

Erwartete Ergebnisse

Die Ergebnisse von PleiAlps werden somit zu einem tieferen Verständnis über die möglichen Anwendungen derartige Satellitentechnologien führen und stellen somit die Basis für zukünftige Anwendungen, im Speziellen auch in Hinblick auf Veränderungsdetektionen dar.

Projektleitung

Technische Universität Wien - Abteilung für Geodäsie und Geoinformation

Projektpartner:innen

Swiss Federal Research Institute WSL

Technische Universität Wien
Abteilung für Geodäsie und Geoinformation
Univ.Prof. Dipl.Ing. Dr.techn. Norbert Pfeifer
Gußhausstraße 27-29/E120.7
A-1040 Wien