Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Charakterisierung des Zustandes sowie kurzfristiger Veränderungen der oberirdischen Biomasse sowie der Kohlenstoffbindung mit Hilfe von UAV Technologie in Wäldern am Beispiel des Flachlands in Bayern; Teilvorhaben 1: Vorbereitung & Koordinierung UAV-Befliegung, Auswertung für Kohlenstoffinventur - Akronym: BY-CS-UAV

Anschrift
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising
Projektleitung
Dr. Hans-Joachim Klemmt
Tel: +49 8161 4591-201
E-Mail schreiben
FKZ
22013317
Anfang
01.04.2019
Ende
31.08.2022
Ergebnisverwendung
In diesem Projekt wurden Orthomosaike und normalisierte digitale Oberflächenmodelle (nDOMs) für 152 Trakte der Kohlenstoffinventur aus dem Jahr 2017 (CI 2017) in Südbayern generiert. Zur Datenprozessierung wurde eine Methodik entwickelt, um die Orthomosaike und nDOMs aus Drohnendaten zu berechnen. Dazu stehen nun Programme in der Programmiersprache Python für die semi-automatisierte Verarbeitung der Drohnendaten zur Verfügung. Weiterhin wurde ein Modell zur Berechnung des Einwuchses neuer Bäume in das Probeverfahren der CI 2017 (Winkelzählprobe) durch ein statistisches Modellrealisiert, sowie ein Modell zur Berechnung der Totholzzersetzung von Baumstümpfen der gefällten Bäume. Beide Modelle wurden als das neuentwickelte Softwarepaket ingrowth in der Programmiersprache R implementiert. Die erzeugten Daten wurden dazu verwendet mithilfe statistischer Methoden der BWI3 und CI 2017 eine Schätzung der oberirdischen Biomasse zu erhalten. Die Ergebnisse der Hochrechnung deuten auf einen tendenziellen, allerdings nicht signifikanten Anstieg der Kohlenstoffspeicherung im Wald in dieser Region zwischen den Jahren 2017 und 2019 hin.
Aufgabenbeschreibung
Im Projekt BY-CS-UAV wurde eine neue Methodik entwickelt, um die Schätzungen der Waldbiomasse aus traditionellen Kohlenstoffinventuren effizienter und kostengünstiger in kürzeren Zeitintervallen als die traditioneller Inventuren fortzuschreiben. Dazu wurde die Kohlenstoffinventur der Wälder Südbayerns aus dem Jahr 2017 (CI 2017) für das Jahr 2019 aktualisiert. Der Ausgangspunkt dafür war der im Flachland Südbayerns liegende Teil des Inventurnetzes der Kohlenstoffinventur 2017 des Bundes (CI 2017) mit insgesamt 152 Trakten und 362 Traktecken zwischen Donau und Alpen. Jeder Trakt besteht nach Vorgabe der Aufnahmeanweisung der Bundeswaldinventur bzw. der Kohlenstoffinventur aus einem Quadrat mit 150 m Seitenlänge. Für die CI 2017 Inventur wurden an jeder bewaldeten Traktecke mithilfe der Winkelzählprobe Probebäume ausgewählt. Die Trakte wurden mit Drohnen beflogen und aus den Drohnendaten Orthomosaike und Höhenmodelle berechnet. Durch Kombination der daraus abgeleiteten digitalen Oberflächenmodelle der aktuellen Baumkronen und den terrestrisch aufgenommenen Daten der CI 2017 wurden abgängige Bäume detektiert. Der Zuwachs verbleibender Bäume während des gegebenen Zeitraums wurde durch Verrechnung von Zuwachsprozenten, abgeleitet aus Differenzen der Bundeswaldinventuren 3 und 2 ermittelt. Der Einwuchs neuer Bäume in das Probeverfahren der CI 2017 (Winkelzählprobe) wurde für das Jahr 2019 durch ein statistisches Modell realisiert. Für den Totholzzerfall der Baumstümpfe wurde im Rahmen des Projektes ebenfalls ein entsprechendes Modell entwickelt. Die auf Einzelbaumebene geschätzten Dimensionsparameter ermöglichten eine Hochrechnung auf Basis der Methoden der BWI3 und CI 2017. Zur Evaluierung der Wirtschaftlichkeit des gesamten Ansatzes im Vergleich zu terrestrischen Erhebungen wurde bei den UAV-Aufnahmen parallel dazu eine begleitende Zeitstudie durchgeführt.

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