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Talks and Poster Presentations (without Proceedings-Entry):

M. Hollaus:
"Abschätzung des Holzvorrates aus flugzeuggetragenen Laserscannerdaten für das Bundesland Vorarlberg";
Talk: Der gepixelte Wald - Forstliche Fernerkundung vor dem Hintergrund aktueller Entwicklungen in Umwelt und Technik, Freising-Weihenstephan (invited); 2008-01-25.



German abstract:
Flugzeuggetragene Laserscannerdaten (ALS) ermöglichen eine detaillierte dreidimensionale Beschreibung der Erdoberfläche und stellen somit eine ausgezeichnete Datenquelle für die Erstellung von digitalen Gelände- (DGM) und Oberflächenmodellen (DOM) sowie für eine Vielzahl weiterer Geo-Anwendungen, wie beispielsweise die Detektion sowie Rekonstruktion von Gebäuden oder Hochspannungsleitungen oder der Abschätzung von Vegetationsparametern dar. Speziell in den Skandinavischen Ländern ist die Verwendung von ALS-Daten für die Abschätzung von Wald- bzw. Forstparametern weit verbreitet und ist bereits Bestandteil operationeller Waldinventuren. In der Vergangenheit waren in Österreich forstliche Anwendungen von ALS-Daten auf relative kleine Testgebiete beschränkt, welche meist im Zuge von Forschungsprojekten bearbeitet wurden. Der Hauptgrund dafür lag in der Tatsache, dass bis vor kurzem großflächige ALS-Daten nicht zur Verfügung standen. Weiters zeichnet sich der Wald in Mitteleuropa durch einen hohen Holzvorrat sowie durch seine starke Heterogenität sowohl in der Arten- als auch in der Alterszusammensetzung aus. Dies erschwert die Anwendung bestehender Algorithmen für die Abschätzung von Forstparametern und erfordert oftmals neue Algorithmen und Herangehensweisen um ALS-Daten erfolgreich in operationelle Waldinventuren integrieren zu können.
Getrieben von den verheerenden Überschwemmungen in den letzten Jahren und der damit einhergehenden steigenden Nachfrage an präzisen topographischen Daten konnte in Österreich innerhalb der letzten fünf Jahre ein starker Aufschwung im Bereich Laserscanning verzeichnet werden. Dies führte dazu, dass für das Bundesland Vorarlberg Ende 2005 flächenhaft ALS Daten vorlagen. Für Tirol werden die bundeslandweiten Befliegungen 2008 sowie für Niederösterreich 2009 abgeschlossen. Ebenso liegen kleinräumige ALS Befliegungen für die restlichen Bundesländer bereits vor, wobei die Befliegungen der fehlenden Gebiete vielfach in Planung sind. Durch das steigende Angebot an Laserdaten sowie deren vielfältigen Einsetzbarkeit wird erstmals eine kostengünstige, großflächige Anwendung für regionale sowie nationale Waldinventuren ermöglicht.
Im vorliegenden Beitrag werden die bisherigen Erfahrungen des vom BMLFUW finanzierten Projekts "Regionalisierung von Waldinventurdaten mit Hilfe von Methoden des luftgestützten Laserscannings" (ÖWI-Regio), welches in Kooperation mit dem Bundesforschungs- und Ausbildungszentrums für Wald, Landschaft und Naturgefahren (BFW) durchgeführt wird, zusammengefasst. Für ÖWI-Regio werden für das Bundesland Vorarlberg die Daten der österreichischen Waldinventur (ÖWI) mit ALS Daten kombiniert. Die ÖWI basiert auf einem statistischen Stichprobenverfahren mit systematischer Verteilung der Erhebungseinheiten, wobei je vier Probeflächen bestehend aus einer Winkelzählprobe und zwei festen Probeflächen (R=2.6m und 9.77m) zu einer Erhebungseinheit zusammengefasst sind. Diese sind regelmäßig mit einem Abstand von 3,89 km über das gesamte Bundesgebiet verteilt. Dieses Stichprobendesign erlaubt bislang sehr genaue Abschätzungen des Holzvorrates für ganze Bundesländer bzw. größere Forstbezirke. Für räumlich detailliertere Auswertungen ist jedoch mit einer höheren Unsicherheit des abgeschätzten Holzvorrates zu rechnen. Ziele des ÖWI-Regio Projektes sind daher die Verbesserung der Aussagekraft der ÖWI für kleinere Gebietseinheiten und die flächenhafte Kartierung ausgewählter Parameter (u.a. Grundfläche, Holzvorrat, etc.). Letztlich wird ein operational einsetzbares Anwendungsprogramm die Auswertung von luftgestützten Laserscannerdaten in Kombination mit terrestrischen Daten der ÖWI weitestgehend automatisiert erlauben. Die benötigten ALS Daten werden dabei vom zuständigen Landesvermessungsamt Feldkirch zur Verfügung gestellt.
Das angewandte empirische Modell schätzt den Holzvorrat innerhalb einer Probefläche als lineare Funktion des Volumens zwischen der Geländeoberfläche und der durch die First-Laserechos beschriebenen Oberfläche. Da die Lagegenauigkeiten der ÖWI Stichprobenflächen für die geplanten Analysen oftmals unzureichend sind, wurde zusätzlich ein semiautomatisches Tool zur Verbesserung der relativen Orientierung zwischen den Laserdaten und den ÖWI Stichprobenflächen entwickelt. Erste Ergebnisse haben gezeigt, dass das Holzvorratsmodell mit Hilfe aller eindeutig co-registrierbaren ÖWI-Stichprobenflächen (101) für das gesamte Bundesland Vorarlberg, unabhängig von der Baumart, mit einem Bestimmtheitsmaß von 0.75 sehr gut kalibriert werden konnte. Die mittels Kreuzvalidierung bestimmte relative Standardabweichung der Residuen beträgt dabei 33.0%. Mit Hilfe dieses kalibrierten Modells wird der Holzvorrat für die gesamten 970 kmē Wald Vorarlbergs ermittelt. Die erhaltene Holzvorratskarte weist ebenso wie die aus den ALS Daten abgeleiteten topographischen Modelle (DGM, DOM) eine Rasterweite von 1 m auf. Durch die Berücksichtigung der Baumart konnte speziell für Nadelwald die Genauigkeiten gesteigert werden (Rē=0,77; rSD=31,4%). Derzeit werden die Methoden auf ein 2 500 ha großes Mischwald dominiertes Testgebiet in Niederösterreich übertragen und evaluiert. Die für die erforderlichen Analysen entwickelten Softwaretools werden im Zuge von ÖWI-Regio beim BFW implementiert und stehen somit für die Einbindung in zukünftige Waldinventuren zur Verfügung.

Created from the Publication Database of the Vienna University of Technology.