Ein Fernüberwachungssystem für Wälder

Forscher haben hoch entwickelte Software geschaffen, die Luftbilddaten in Modelle für Waldwachstum und -gesundheit umwandelt, um bei der Verwaltung von großen Waldgebieten zu helfen.

Digitale Wirtschaft

Wälder sind wichtige Bestandteile vieler globaler Ökosysteme. Wenn sie weiter Kohlenstoff aufsaugen und erneuerbare Produkten und Energie liefern sollen, müssen Wälder sorgfältig mit allen verfügbaren Tools verwaltet werden. Die EU-finanzierte Initiative THERMOLIDAR (A new tool for sustainable forest management based on LIDAR (laser imaging detection and ranging) and thermal data integration) entwickelte Software, die Fernerkundungs- und Wärmebilddaten kombiniert, um Waldbehörden bei der Überwachung der Gesundheit ihrer Wälder zu helfen. Sammlungen von Daten über Waldstruktur und physiologische Zustände der Bäume sind ein wesentlicher Bestandteil der Waldbewirtschaftung. Gegenwärtige Verfahren zum Sammeln solcher Daten sind zeitaufwendig und teuer, weil sie sich in der Regel auf manuelle Messungen mit Handgeräten stützen. THERMOLIDAR verwendete stattdessen LiDAR, um hochauflösende Karten von bewaldeten Gebieten aus Satellitendaten zu erstellen. Diese Technik verwendet Luftsensoren, um Wälder mit einem Laser zu beleuchten, und liefert durch die Messung der Lichtbrechung Strukturinformationen. Um die Gesundheit der Waldbäume zu überwachen, verwendeten die Forscher entfernte Wärmesensoren, die physiologische Informationen basierend auf Temperaturunterschieden an den Spitzen der Baumkronen liefern. Solche Wärmekarten können Forstwirten kritische Warnzeichen zu Belastungen wie Dürre oder Krankheit liefern, bevor sie in anderer Form sichtbar werden. Um LiDAR-basierte Strukturinformationen mit thermalbasierten physiologischen Daten zu integrieren, erstellte THERMOLIDAR eine ausgeklügelte Software, die Rohdaten in Karten und Modelle zum Waldzustand umwandelt. Die Forscher testeten und validierten ihre Software dann anhand von Daten aus verschiedenen Waldökosystemen in der Tschechischen Republik, Spanien, Finnland und dem Vereinigten Königreich. Sie fanden keinen Zusammenhang zwischen Baumkronentemperatur und Belastung und keine Unterschiede in den Wärmekarten zwischen gesunden und infizierten Bäumen. Dies lag daran, dass die Fernsensoren nicht nur Baumkronentemperaturen messen, sondern auch die Temperaturen von Luft, Zweigen und Schatten. Diese Technik muss daher verfeinert werden, bevor sie auf breiter Basis angewendet werden kann. Insgesamt sollte das Werkzeug von THERMOLIDAR für die Fernbeobachtung von großen Wäldern die Waldbewirtschaftung deutlich verbessern und Förstern bei der Entscheidungsfindung zu helfen.

Schlüsselbegriffe

Wald, Waldbewirtschaftung, LiDAR, Fernerkundung, Wärmebild, Satellitendaten

A new tool for sustainable forest management based on LiDAR (Laser Imaging Detection And Ranging) and THERMAL data integration

Ein Fernüberwachungssystem für Wälder

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