Mit „FirSt 2.0“ (Forest damage inventory based on rapid satellite (Sentinel-2) technology) ist am 1. Juli 2020 eines der umfassendsten Forschungsprojekte zu Waldschäden in Deutschland mit Förderung des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur gestartet. Die erwarteten Ergebnisse sind als Bausteine der digitalen Infrastruktur in Deutschland im Bereich der Forstwirtschaft zukünftig unverzichtbar.
FirSt 2.0 wird im Rahmen der Förderrichtlinie Modernitätsfonds („mFUND“) mit rund 1,8 Millionen Euro durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur gefördert.
Die Leitung des Forschungskonsortiums aus sieben wissenschaftlichen und administrativen Partnern liegt bei der LUP, die seit mehr als 25 Jahren im Bereich innovativer Verfahren zum Einsatz von Luftbildern und Satellitendaten für Umweltfragestellungen arbeitet.
Vor dem Hintergrund klimatischer Änderungen sowie zunehmendem, diversen Schädlingsbefall sollen im Rahmen des Projektes Softwareanwendungen entwickelt werden, die zur Überwachung und Prävention verschiedener Schadereignisse (Sturm, Kalamitäten, Trockenheit, Feuer) genutzt werden können. Durch die Zusammenstellung unterschiedlicher multisensoraler Fernerkundungsdaten (Radar-, Optischer-, Hyperspektral- und Thermaldaten) in Kombination mit Vor-Ort Messungen kann die Vitalität des Waldes kontinuierlich beobachtet sowie Schadenshotspots frühzeitig erkannt werden, um der Forstwirtschaft Möglichkeiten für schnelle Gegenmaßnahmen zu geben. Die Analyse der großen Datenmengen durch Cloud-Computing und Machine-Learning Algorithmen ermöglicht die Modellierung und Prognosen von Schadketten. Der vereinfachte Zugang zu umfangreichen Datenquellen bildet die Basis für ein optimiertes Waldmanagement sowie die Umsetzung lokaler Präventionsmaßnahmen. Darüber hinaus dient die Anwendung als Kommunikationsschnittstelle zwischen den forstlichen Akteuren und soll so Arbeits- und Entscheidungsprozesse unterstützen.
Wesentliche Tätigkeiten
Die Untersuchung soll mit Hilfe satellitenbasierter Radar-, Optischer-, Hyperspektral- und Thermaldaten durchgeführt werden, vorangetrieben durch die Verwendung von Cloud-
Computing Ressourcen und der neuesten Machine-Learning Algorithmen. Die unterschiedlichen Arten von Satellitendaten, in Kombination mit in-situ Messungen, liefern
eine Bandbreite von Informationen, die eine kontinuierliche skalenübergreifende Beobachtung des Waldes ermöglichen. Um die Methoden auf die Problemstellung auszurichten, soll eng mit unterschiedlichen Waldakteuren zusammengearbeitet werden.
Projektziele
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines nutzerbezogenen Services zur skalenübergreifenden kontinuierlichen Vitalitäts- und Waldschadensanalyse mittels
multisensoraler Fernerkundungsdaten und künstlicher Intelligenz, welche durch SaaS Produkte und angepasste Services für den Endnutzer unterstützt wird. Die Produkte werden für die Überwachung unterschiedlicher Schadereignisse (Sturm, Kalamitäten, Trockenheit, Feuer) und Schadketten entwickelt, um den Akteuren aus Forstwirtschaft und Naturschutz ein verbessertes Waldmanagement zu ermöglichen.
Erwartete Ergebnisse
Mit den entwickelten Algorithmen wird eine zeitnahe Erkennung von Schadenshotspots sowie besonders disponierter Stellen für Schädlingsbefall oder Waldbrand nach Dürren oder Sturm erkennbar. Prozessketten vor und nach Stürmen, Dürren und Waldbränden u.a. in der Bestandsaufnahme, Strategieplanung und Kommunikation sollen auf mehreren räumlichen und administrativen Skalen unterstützt werden. In bestimmten Rahmen werden Prognosen künftiger Schadsymptome möglich.
Projektstart: Juli 2020 Laufzeit: 36 Monate
FKZ: 19F2127A
Gefördert im Rahmen der Förderrichtlinie „Modernitätsfonds“ („mFUND“) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI)
Projektpartner:
- Technische Universität Berlin – Fachgebiet Geoinformation in der Umweltplanung (TUGeo)
- Thünen-Institut für Waldökosysteme (TI-WO)
- Landesforst Mecklenburg-Vorpommern (LFoA MV)
- Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen (LWH NRW)
- Nationalpark Bayerischer Wald (NP BW)
- Waldbesitzerverband Niedersachsen e.V. (WBV Nds)
