Quelltext der Seite Use-Cases Waldmonitoring/de

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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: [[Special:MyLanguage/Use Case 1 - Jährliche Waldveränderungen | Use-Case 1 -  Monitoring jährlicher Waldveränderungen]], [[Special:MyLanguage/Use Case 2 - Test Sommersturmschäden 2017 | Use-Case 2 - Rasche Erfassung von Sommersturmschäden]] und [[Special:MyLanguage/Use Case 3 - Hinweiskarten zur Vitalität | Use-Case 3 - Hinweiskarten zur Vitalität  von Waldflächen]]. 

'''Alle Ergebnisse und verwendeten Methoden sind im Sinne des Open Source Gedankens frei zugänglich''':
* Visualisierung der Ergebnisse in einer intuitiv bedienbaren [https://waldmonitoring.ch/ Webanwendung]
* Datenbezug in Form von [https://waldmonitoring.ch/services Geodiensten] zur Einbindung in z.B. eigene GIS-Systeme oder map.geo.admin.ch
* Veröffentlichung des gesamten [https://github.com/HAFL-FWI/Digital-Forest-Monitoring Programmier-Codes auf GitHub]

Ergänzend dazu sind hier auf dieser Seite Hinweise zur korrekten Verwendung zu finden. Die verwendeten Rohdaten 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. Zudem erfahrt ihr, wie ihr die Daten in Form von Geodiensten in QGIS einbinden könnt.

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

== Rohdaten ==
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 ([https://meridian.allenpress.com/szf/article/169/1/26/167111/Potenzial-von-Sentinel-2-Satellitendaten-fur SZF Artikel], [https://www.planfor.ch/de/content/april-mai-2019-sentinel-2-kursreihe FOWALA Kurs]). Zusätzlich wurde die nationale Waldmaske (swissTLM3D) verwendet und es können verschiedene Hintergrundkarten (z.B. Luftbilder) dargestellt werden.

'''Sentinel-2'''<br/>
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 ([https://www.planfor.ch/de/content/schlussbericht-waldmonitoring-mit-sentinel-2-satellitenbildern 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 [[Special:MyLanguage/Grundlagen_Fernerkundung#Spektrale_Indizes|Vegetationsindizes]] zur Beurteilung des Vegetationszustandes berechnet und eingesetzt: Der NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) und der NBR (Normalized Burn Ratio).

'''Waldmaske'''<br/>
Die Waldmaske wurde aus dem topografischen Landschaftsmodell der Schweiz ([https://shop.swisstopo.admin.ch/de/products/landscape/tlm3D swissTLM3D]) abgeleitet.

'''Hintergrundkarten'''<br/>
Als Hintergrundkarten werden die Luftbilder und Landeskarten von swisstopo, sowie das Vegetationshöhenmodell des LFI als [https://shop.swisstopo.admin.ch/de/products/geoservice/swisstopo_geoservices/WMTS_info swisstopo Geodienste] eingebunden.

== Use Case 1 - Jährliche Waldveränderungen ==
[[Datei:uc1.png|thumb|300px]]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: 
[[Special:MyLanguage/Use Case 1 - Jährliche Waldveränderungen | > ''Use Case 1 - Monitoring jährlicher Waldveränderungen (forstliche Eingriffe und andere)'']]
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== Use Case 2 - Test Sommersturmschäden 2017 ==
[[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:
[[Special:MyLanguage/Use Case 2 - Test Sommersturmschäden 2017 | > ''Use Case 2 - Test Sommersturmschäden 2017'']]
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== Use Case 3 - Hinweiskarten zur Vitalität ==
[[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:
[[Special:MyLanguage/Use Case 3 - Hinweiskarten zur Vitalität | > ''Use Case 3 - Hinweiskarten zur Vitalität'']]
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== 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 in eine GIS-Umgebung oder auf beispielsweise [https://map.geo.admin.ch map.geo.admin] eingebunden werden. Geodienste sind vernetzbare, raumbezogene Webservices, die Geodaten in strukturierter Form zugänglich machen. Man unterscheidet dabei folgende Typen von Geodiensten:
*'''WMS''', Web Map Service, gekachelt (tiled) als Web Map Tile Service '''WMTS'''
*'''WCS''', Web Coverage Service
*'''WFS''', Web Feature Service

Während WMS/WMTS primär für die Visualisierung geeignet ist, erlaubt WCS für Raster- und WFS für Vektordateien den Zugriff auf die vollständigen Werte und Metadaten, und somit die Weiterverarbeitung in z.B. QGIS. Alle Services werden im sogenannten [https://epsg.io/3857 Pseudo Mercator Koordinatensystem] zur Verfügung gestellt. Auf der Kachel „[https://waldmonitoring.ch/services Geodienste]“ gibt es einfache Video-Tutorials, welche anhand von Beispielen zeigen, wie die Daten in QGIS eingebunden werden können. Zudem gibt es [[Tutorials|hier]] weitere Tipps und Informationen zur Einbindung und Weiterverarbeitung der Daten.

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

== Einsatzbeispiele ==
Hier geht es zur Hauptseite der praktischen [[Special:MyLanguage/Einsatzbeispiele|Einsatzbeispiele]] der Use Cases.