Difference between revisions of "Use-Cases Waldmonitoring"

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[[Datei:uc2.png|300px|thumb]]Im Rahmen des zweiten Use-Cases wurde eine Methode für die '''automatische Bereitstellung von schweizweiten Hinweiskarten für Sommersturmschäden''' auf Basis von Sentinel-2-Satellitenbildern entwickelt. Bis dato existiert eine Testversion für den Sommer 2017:
 
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== Use Case 3 - Hinweiskarten zur Vitalität ==
 
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[[Datei:uc3.png|thumb|300px]]Auch die Vitalität von Waldflächen kann mit Sentinel-2-Satellitenbildern grob erfasst werden. Durch den Vergleich des aktuellen Vegetationszustandes mit den Vorjahren wurden im Rahmen des dritten Use Cases '''Hinweiskarten zur Veränderung der Vitalität''' generiert:

Revision as of 16:37, 14 January 2021

Um den Bedarf der Praxis von Anfang an zu bedienen, wurde eine Expertengruppe mit je drei Vertreter*innen von Forstbetrieben und Forstdiensten gebildet. Die folgenden drei Anwendungsfälle wurden in enger Zusammenarbeit mit den Praxispersonen ausgearbeitet:

Die Ergebnisse sind in Form von Kartenviewern und Geodiensten auf https://waldmonitoring.ch veröffentlicht. Ergänzend dazu finden Sie hier auf dieser Seite Hinweise zur deren korrekter Verwendung. Die verwendeten Daten werden beschrieben und die drei Use-Cases werden im Detail vorgestellt. Dabei werden jeweils Hinweise zur Benutzung sowie Hintergrundinformationen zur Methode bereitgestellt, veranschaulicht durch Grafiken und Video-Tutorials.

Wichtig: Die bereitgestellten Daten und Services sind bis dato ausschliesslich für Testzwecke gedacht.

Daten

Im Fokus dieses Projektes lag die Nutzung von schweizweit frei verfügbaren Daten. Dafür eignen sich insbesondere die Sentinel-2-Satellitenbilder, deren Mehrwert für die Waldwirtschaft bereits aufgezeigt werden konnte (SZF Artikel, FOWALA Kurs). Zusätzlich wurde die nationale Waldmaske (swissTLM3D) verwendet und es können verschiedene Hintergrundkarten (z.B. Luftbilder) dargestellt werden.

Sentinel-2
Seit Ende 2015 sind Sentinel-2-Satellitenbilder frei erhältlich und grossflächig verfügbar. Die häufige Wiederholung der Aufnahmen (alle 2-5 Tage) in für Vegetationsanalysen wichtigen Spektralbändern bietet dabei ein grosses Potenzial für die Nutzung im Waldbereich. In einem bereits abgeschlossenen Projekt (Weber & Rosset, 2019) konnte aufgezeigt werden, dass sich starke Waldveränderungen wie Holzschläge oder Sommersturmschäden zeitnah erfassen lassen. Auch für die Klassifizierung von Hauptbaumarten und die Beurteilung der Vitalität wurde ein grosses Potenzial festgestellt.

Im Rahmen dieses Projektes wurden zwei unterschiedliche Vegetationsindizes zur Beurteilung des Vegetationszustandes berechnet und eingesetzt: Der NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) und der NBR (Normalized Burn Ratio).

Waldmaske
Die Waldmaske wurde aus dem topografischen Landschaftsmodell der Schweiz (swissTLM3D) abgeleitet.

Hintergrundkarten
Als Hintergrundkarten werden die Luftbilder und Landeskarten von swisstopo, sowie das Vegetationshöhenmodell des LFI als swisstopo Geodienste eingebunden.

Use Case 1 - Jährliche Waldveränderungen

Uc1.png

Im Rahmen des ersten Use Cases wurde eine Methode für das Monitoring jährlicher Waldveränderungen entwickelt. Starke und flächige Waldveränderungen können mit Sentinel-2-Satellitenbildern erkannt und als jährliche Hinweiskarten angeboten werden:

> Use Case 1 - Monitoring jährlicher Waldveränderungen (forstliche Eingriffe und andere)

Use Case 2 - Test Sommersturmschäden 2017

Uc2.png

Im Rahmen des zweiten Use-Cases wurde eine Methode für die automatische Bereitstellung von schweizweiten Hinweiskarten für Sommersturmschäden auf Basis von Sentinel-2-Satellitenbildern entwickelt. Bis dato existiert eine Testversion für den Sommer 2017:

> Use Case 2 - Test Sommersturmschäden 2017

Use Case 3 - Hinweiskarten zur Vitalität

Uc3.png

Auch die Vitalität von Waldflächen kann mit Sentinel-2-Satellitenbildern grob erfasst werden. Durch den Vergleich des aktuellen Vegetationszustandes mit den Vorjahren wurden im Rahmen des dritten Use Cases Hinweiskarten zur Veränderung der Vitalität generiert:

> Use Case 3 - Hinweiskarten zur Vitalität

Kartenviewer und Geodienste

Für jeden Use-Case wird ein eigener Kartenviewer angeboten. Alle Kartenviewer sind über die Startseite https://waldmonitoring.ch erreichbar und weisen, je nach Use-Case, unterschiedliche Funktionalitäten auf. Sie wurden auch für die Verwendung ausserhalb des Büros konzipiert und können daher auf mobilen Geräten benutzt werden. Die dargestellten Karten können auch als Geodienste (WMS, WMTS, WFS) in eine GIS-Umgebung eingebunden werden. Durch Klick auf die Kachel „Geodienste“ erfahren Sie mehr darüber. Einfache Video-Tutorials zeigen anhand von Beispielen, wie Sie die Services in QGIS einbinden können.

Die gesamte Webapplikation ist Open Source und unter: https://github.com/HAFL-FWI/Digital-Forest-Monitoring/tree/master/webapp verfügbar. Bei Fragen oder Feedback wenden Sie sich bitte an folgenden Kontakt: Hanskaspar Frei von KARTEN-WERK GmbH, hkfrei@karten-werk.ch

Einsatzbeispiele

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