Satellitenzwillinge TerraSAR-X und TanDEM-X.
TanDEM-X
Forstinventurparameter- und Waldstrukturerfassung durch neuartige Fernerkundungsprodukte
Projektbeschreibung
Die derzeit wichtigste Informationsquelle für die Waldbewirtschaftung in Mitteleuropa sind stichprobenbasierte terrestrische Forstinventuren, die ursprünglich für homogene, einschichtige Waldbestände konzipiert wurden. Typische Aufnahmen für die betriebliche Planung haben ein Inventurraster der Größenordnung von 200 x 200 m² und finden in zehnjährigen Intervallen statt. Bedingt durch neue Bewirtschaftungskonzepte, mit denen die Forstwirtschaft auch auf den voranschreitenden Klimawandel Rücksicht nimmt, befindet sich der Wald in einem schnellen Wandel vom homogenen Altersklassenwald hin zum strukturreichen heterogenen Dauerwald.
Während die Verfügbarkeit finanzieller Ressourcen für die terrestrische Inventur abnimmt, benötigen Prognosen strukturreicher Wälder ein räumlich sowie zeitlich besonders dichtes Inventurnetz. Zugleich werden für zukünftige Planungen neue und immer detailliertere Informationen über den Zustand des Waldes benötigt, die Aussagen über seine Strukturvielfalt, seine Artendiversität, seine Schutzfunktion, sein Potenzial zur CO2 – Bindung und seinen Erholungswert erlauben. Wirtschaftlich höchst relevant sind außerdem eine Vielzahl unterschiedlicher biotischer oder abiotischer Störungen wie Insektengradationen oder Stürme, die in den letzten Jahren vermehrt auftreten: Sie stören den geregelten Betriebsablauf und erfordern eine zeitnahe Neuerhebung des Waldzustandes. So sind heute bis zu 40% der anfallenden Arbeiten eines Forstbetriebes auf das Aufarbeiten von Kalamitäten zurückzuführen und somit nicht planbar. Das steigende Informationsbedürfnis über Wälder und ihre zeitliche Entwicklung machen die Fernerkundung zunehmend attraktiver für die forstliche Praxis.
Mit einer neuen Generation deutscher Fernerkundungssysteme wie TerraSAR-X, TanDEM-X und RapidEye, konnte die Eignung von Fernerkundungsprodukten für den forstlichen Einsatz bereits gezeigt werden. Die geplanten deutschen Systeme, wie das derzeit diskutierte TanDEM-L System und EnMAP, ergänzt durch die neue Satellitengeneration der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA), die unter dem Namen Sentinel 1¬-5 für die GMES Initiative der EU (Global Monitoring for Environment and Security, Globale Umwelt- und Sicherheitsüberwachung) entwickelt wurde, gewährleisten eine Kontinuität fernerkundlicher Datengrundlagen, die eine Integration in operationelle Abläufe auch wirtschaftlich attraktiv erscheinen lassen. Innovative Ansätze der Informationsextraktion, die u.a. auf der Parameterabschätzung aus Rückstreumodellen beruhen und die Erzeugung neuartiger quantitativer Fernerkundungsprodukte für die Forstwirtschaft erlauben, ergänzen dieses Portfolio und haben das Potenzial, die traditionelle Waldinventur zu ergänzen. So ist es naheliegend, dass Fernerkundungsdaten verwendet werden können, um Eingangsparameter für den Aufbau realitätsnaher Bestände und die Zuwachsabschätzung durch Waldwachstumsmodelle zu liefern. Flächige Daten aus der Fernerkundung könnten die Grundlage für forstliche Prognosemodelle und Planungsinstrumente entscheidend verbessern. Auch weil Inventuren nur für Teilbereiche des Gesamtwaldes vorliegen, erscheint eine Ergänzung von punktbasierten Stichproben durch flächige Erfassung von Waldinformation sinnvoll: Flächige Daten erlauben zum einen präzisere Aussagen zu Biomasse und Kohlenstoffbindung in Wäldern und liefern zum anderen Aussagen zu Waldstrukturen und deren Dynamik auf regionaler Ebene. Ziel des hier beantragten Vorhabens ist die Nutzbarmachung dieser neuen Fernerkundungsprodukte, d.h. die Entwicklung von praxistauglichen Verfahren zur großflächigen Erfassung forstlich relevanter Informationen.
Publikationen
Laufzeit
- 01.05.2013 - 31.10.2015
Bearbeiter
Förderung
