View source for Waldveränderung 2016-2020 Könizberg

{{Einsatzbeispiel Vorlage
|Einsatzbeispiel_Autor=Manuel Kurt
|Einsatzbeispiel_Kontakt=manuel.kurt@bfh.ch
|Einsatzbeispiel_Ort=Bern Könizberg
|Einsatzbeispiel_Datum=2021/03/01
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[[File:Koenizberg_1_Uebersicht.png|mini|Abb.1: Hinweiskarte für Waldveränderungen (2016-2020) im Könizbergwald]]

Für Flächen der Bürgergemeinde Bern wurden Waldveränderungen untersucht. Dazu wurden die von Use Case 1 bereitgestellten Daten verwendet, um Flächen in ha sowie den prozentualen Anteil der Fläche zu ermitteln und die Daten mit bekannten Ereignissen (Windwurf, Schirmhieb) abzugleichen.

== Beschreibung der Waldfläche ==
Das Waldabteil des Könizbergwaldes umfasst rund 197 Hektaren und ist im Besitz der Burgergemeinde Bern. Auf der Hinweiskarte in Abbildung 1 sind die Waldveränderungen zwischen den Jahren 2016 und 2020 aufgeführt. Die detaillierten Angaben zur Fläche der erkannten Waldveränderungen pro Jahr sind in der Tabelle 1 ersichtlich. Sie betrugen für das Waldabteil des Könizbergwaldes 16.5 Hektaren für die Periode zwischen den Jahren 2016 und 2020. 

In der Hinweiskarte sind zwei Beobachtungspunkte aufgeführt, welche in den nachfolgenden Abschnitten genauer behandelt werden. Bei der erkannten Waldveränderung im Beobachtungspunkt 1 im westlichen Teil des Waldperimeters handelt es sich um einen Sturmwurf aus den Jahren 2017 und 2018. Der zweite Beobachtungspunkt im Zentrum des Waldperimeters stellt einen erkannten Schirmhieb aus den Jahren 2018 und 2019 dar.


{| class="wikitable"
|+ Tab. 1: Fläche der jährlichen Waldveränderungen für den Könizbergwald
|-
! Jahr der Veränderung	!! Fläche in ha!! Flächenanteil
|-
| 2016-2017	|| style="text-align:right;"| 0.2	|| style="text-align:right;" |0.1%
|-
| 2017-2018	|| style="text-align:right;"| 1.9	|| style="text-align:right;" |1.0%
|-
| 2018-2019	|| style="text-align:right;"| 14.2	|| style="text-align:right;"|7.2%
|-
| 2019-2020	|| style="text-align:right;"|0.2	|| style="text-align:right;"|0.1%
|}

== Beobachtungspunkt 1: Windwurf ==

Bei der erkannten Waldveränderung beim ersten Beobachtungspunkt (Hinweiskarte Abbildung 1) handelt es sich um einen Sturmwurf aus den Jahren 2017 und 2018. Auf der Detailkarte in Abbildung 2 ist die Waldveränderung nach ihrer Intensität ersichtlich. Tief-grüne Bereiche deuten auf eine starke Veränderung der Vegetationsschicht hin. Die Darstellung des Deckungsgrades der Baumschichten stammt aus dem Jahr 2012 und stellt die Situation vor der Waldveränderung dar. Auf dem Luftbild (Abbildung 3) aus dem Jahr 2018 ist die Sturmfläche sehr gut erkennbar. Auf [https://s.geo.admin.ch/8f199973a0 map.geo.admin.ch] wurden die Daten eingebunden, dort kann die Veränderung interaktiv auf der gesamten Fläche angezeigt werden.


<gallery mode="packed">
 File:Koenizberg_2_windwurf.png|Abb. 2: Detailkarte der Waldveränderung zwischen 2017 und 2018
 File:Koenizberg_3b_windwurf.png|Abb. 3a: Luftbild des Sturmwurfs im Könizbergwald mit Waldveränderung ([https://s.geo.admin.ch/8f199973a0 swisstopo])
 File:Koenizberg_3a_windwurf.png|Abb. 3b: Luftbild des Sturmwurfs im Könizbergwald 2018 ([https://s.geo.admin.ch/8f199973a0 swisstopo])
 File:Koenizberg_3c_windwurf.png|Abb. 3c: Foto-Koordinaten Könizbergwald 2019 (google earth)
 File:Beobachtungspunkt_1_1.jpg|Begehung vor Ort 1.1
 File:Beobachtungspunkt_1_2.jpg|Begehung vor Ort 1.2
 File:Beobachtungspunkt_1_3.jpg|Begehung vor Ort 1.3
</gallery>

== Beobachtungspunkt 2: Schirmhieb ==

Der Beobachtungspunkt 2 stellt einen Schirmschlag aus dem Jahren 2018 und 2019 dar (siehe Detailkarte Abbildung 4). Die erkannte Veränderungsfläche beträgt für diesen flächigen Eingriff rund 15 Hektaren. Die Farbintensität gibt Auskunft über die Stärke der Veränderung bzw. des durchgeführten Eingriffs. Die hier gezeigten Daten können in Google Earth oder auch auf [https://s.geo.admin.ch/8f19e2949c map.geo.admin.ch] angezeigt werden.


<gallery mode="packed">
 File:Koenizberg_5c_schirmhieb.png|Abb. 4: Waldveränderung zwischen 2018 und 2019
 File:Koenizberg_5a_schirmhieb.png|Abb. 5: Luftbild vor dem Schirmhieb im Könizbergwald (google earth 2018, auch auf [https://s.geo.admin.ch/8f19e2949c map.geo.admin.ch])
 File:Koenizberg_5b_schirmhieb.png|Abb. 6: Luftbild nach dem Schirmhieb im Könizbergwald (google earth 2019)
 File:Beobachtungspunkt_2_1.jpg|Begehung vor Ort: Foto 2.1
 File:Beobachtungspunkt_2_2.jpg|Begehung vor Ort: Foto 2.2
</gallery>

Der Schirmschlag und dessen Intensität ist durch den Vergleich der Luftbilder aus dem Jahr 2018 bzw. 2019 sehr gut erkennbar. Der dichte Mischbestand wurde stark aufgelichtet.

== Umsetzung in QGIS ==
Folgende Schritte wurden unternommen, um die Daten für das Einsatzbeispiel aufzubereiten.

1. '''WFS Layer einbinden''' von [http://waldmonitoring.ch/services waldmonitoring.ch] mit ''https://geoserver.karten-werk.ch/wfs?request=GetCapabilities''. Ein WFS-Layer erlaubt (anders als ein WMS-Layer) die lokale Bearbeitung der Daten. Die gewünschten Waldveränderungslayer heissen ''ndvi_decrease_2020_2019_vector'' (für die Veränderungen zwischen Juni 2019 und Juni 2020)

2. '''WFS Export als SHP''' erlaubt einfacheres Arbeiten mit einer lokalen Datei.
Rechtsklick auf den WFS layer -> Export -> Als Datei. Es macht Sinn, ein geeignetes Spatial Reference System (CRS) auszuwählen, z.B. CH1903 / LV03 (EPSG:21781) oder CH1903+ / LV95 (EPSG:2056).

4. '''Verschmelzen der Änderungslayer''' erlaubt die Betrachtung und Bearbeitung von Änderungen aller Jahre.
In der QGIS Processing Toolbox gibt es das Tool ''Merge vector layers''. Dort müssen die einzelnen Vector-Layer (entweder .shp oder eingebundende WFS-Layer) hinzugefügt werden.

5. '''Zuschnitt auf eigene Flächen''' um Veränderungen nur für eigene Polygone anzuzeigen.
In der QGIS Processing Toolbox gibt es das Tool ''Intersection''. Input sind entweder einzelne Änderungslayer (pro Jahr) oder das vorher verschmolzene Änderungslayer mit allen Jahren, sowie ein Shapefile mit Polygonen der zu betrachtenden Waldflächen (e.g. Verwaltungseinheiten, Parzellen, Bestände, ...). Die Option ''keep all fields'' (alle Felder behalten) sollte aktiviert sein, so dass die Attribute übernommen werden. '''''Achtung''''': vor dem Verschnitt sollte für die Polygone der zu betrachtenden Waldflächen die Fläche berechnet und als Attribut gespeichert werden. Dafür kann der QGIS "Field Calculator" (Attributrechner) in der QGIS Processing Toolbox genutzt werden: Ein neues Feld hinzufügen mit der Formel $area (Beispiel Feldname: area_parzelle).

6. '''Veränderungen pro Parzelle zusammenfassen'''
In der QGIS Processing Toolbox gibt es das Tool ''Collect geometries''. Jede Veränderungsfläche wird als eigenständiges Polygon behandelt. Dieses Tool erlaubt das zusammenfassen der Veränderungsfläche anhand von Attributen. Sinnvolle Zusammenfassungen sind pro ID der eignenen Waldbetrachtungspolygone (e.g. Parzellen-ID, Bestands-ID, ...) und/oder pro Jahr der Veränderung.

7. '''Fläche und prozentualen Anteil berechnen'''
Der QGIS "Field Calculator" (Attributrechner) erlaubt das 
''Open field calculator'' (UI Button in QGIS Attribute Tabellenansicht, Ctrl + I) 
Mögliche Berechnungen:
 aread_m: Fläche Veränderung in m² = $area
 aread_ha: Fläche Veränderung in ha = $area/10000
 aread_p: % Fläche Veränderung in ha (setzt Attribut area_parzelle voraus, die Gesamtfläche der Fläche in der die Veränderung betrachtet werden soll) = aread_ha/area_parzelle * 100