Operational forest structure monitoring using airborne laser scanning Flugzeuggestütztes Laserscanning für ein operationelles Waldstrukturmonitoring

Die Struktur des Waldes hat einen signifikanten Einfluss auf die globalen bio- geochemischen Stoffkreislaufe und kann daruber hinaus als Indikator dienen, um das Potential zum Erhalt der Biodiversitat abzuschatzen und die Widerstandsfahigkeit des Waldes gegen ausere Einflusse zu bestimmen. Flugzeuggestutztes Laserscanning (ALS) bietet hierbei die Moglichkeit einer raumlich hochaufgelosten Erfassung und Beschreibung sowohl der horizontalen als auch der vertikalen Waldstruktur. Wir stellen robuste Verfahren basierend auf flugzeuggestutzten Laserscanningdaten vor, um eine Extraktion von forstwirtschaftlich und -wissenschaftlich relevanten Strukturinformationen zu ermoglichen. Dies beinhaltet: i) die Einzelbaumextraktion, ii) die Bestimmung von Unterwuchs und Bodenbedeckung und iii) die Totholzerkennung. Die Datengrundlage bestand aus multi-temporalen, full-waveform Laserdaten in dichtem Laub- und Mischwald fur Testgebiete in der Schweiz (Lagern) und in Deutschland (Uckermark). Basierend auf der ALS-Punktwolke mit ihren geometrischen Attributen und den zugehorigen full-waveform Eigenschaften wurden folgende Methoden angewendet: i) hierarchisches, 3D-Clustering und die Ableitung von alpha shapes fur die Einzelbaumextraktion, ii) rasterbasierte, vertikale Stratifizierung fur die Charakterisierung von Unterwuchs, und iii) die Kombination aus map algebra und Vektorisierung fur die Totholzanalyse. Die erzielten Genauigkeiten der abgeleiteten Strukturvariablen entsprachen den Anforderungen der traditionellen Forstinventur. Vorbehaltlich der Verfugbarkeit einer entsprechenden Datengrundlage (multi-temporale ALS-Daten mit hohen Punktdichten) ist es mit den vorgestellten robusten Methoden moglich, ein grosflachiges und operationelles Waldstrukturmonitoring durchzufuhren.