Laserscanning

Erkenntnisse zum Laserscanning, einem neuen Verfahren zur Ermittlung von Geländehöhen, das sowohl zur Berechnung von Boden-Höhenmodellen als auch zur Berechnung von Oberflächen-Höhenmodellen (Kronen-Modellen) dient, wurden vor kurzem vom Steiermärkischen Forstverein, dem Österreichischen Forstverein - Fachausschuss für Forsteinrichtung - und Joanneum Research, Graz, präsentiert.Bestechende Höhengenauigkeit. Speziell die Höhengenauigkeit sei mit 15 cm bei First-pulse und Last-pulse-Aufnahmen bestechend, so Mag. Michaela Ziegler, Joanneum Research. Bei der Last-pulse-Aufnahme wird der zuletzt reflektierte Teil des Laserstrahls, der zu einem großen Teil in das Bestandesinnere eindringt und dort von der Bodenoberfläche reflektiert wird, im Sensor registriert. Beim First-pulse-Mode wird hingegen das erste reflektierte Signal aufgenommen, das die Kronenoberfläche wiedergibt.
Das Grazer Forschungsinstitut untersuchte in einem EU-Projekt die Praxistauglichkeit des Laserscannings in drei Testgebieten (Hohentauern, Ilz und Burgau, Steiermark). Die erhaltenen Scannerdaten (Baumhöhe, Kronenschirmfläche sowie Holzvolumen) seien für Einzelbäume ausreichend genau, so Ziegler. Im besten Testgebiet etwa lag das Holzvolumen aufgrund von Laserscannerwerten nur um 3,3% unter den tatsächlichen Werten (197 Verifizierungsbäume). Die Kronenschirmfläche war um 5 m² größer. Grund: bei dichtem Bestandesschluss werden die Kronen teilweise verdeckt.
Um eine bessere Genauigkeit zu erreichen, schlägt Ziegler den gleichzeitigen Einsatz optischer Scanner vor. Verbesserungswürdig sei auch der Segmentierungsalgorithmus.Kostenfaktor hoch. Die Kosten für die Befliegung seien abhängig vom Gelände, so Ziegler weiter. 10.000 S/km² für die Befliegung und Erstellung von Rohdaten seien möglich (450 S/ha für Befliegung und Berechnung). Ein Einsparpotenzial ergebe sich, wenn andere Bedürfnis- se der Forstbetriebe mit einer Befliegung miterledigt werden können (Geländemodelle, Forststraßenbau).
Für die Erstellung der Rohdaten ohne Auswertung gab Dr. Otto Eckmüllner, Universität für Bodenkultur, 70 bis 100 S/ha an und stellte zum Vergleich die Kosten der konventionellen Stichprobeninventur - 150 S/Punkt (entspricht 4 ha repräsentierte Fläche) gegenüber. Bisher werden zur Befliegung Flächenflugzeuge eingesetzt (Aufnahmestrei- fen 150 m bis 220 m Abstand). Hubschrauber sind speziell für alpines Gelände besser geeignet.Für forstliche Praxis auf Boden geholt. Auf den Boden der forstlichen Praxis holte Dipl.-Ing. Karlheinz Jäger, Stift Admont, Forstverwaltung Trieben, allzu hoch fliegende Visionen beim Laserscanning. So seien die Kosten in der gesamten Bandbreite noch nicht geklärt. Die Kosten der Stichprobeninventur lägen für das Stift unter 70 S pro Hektar fertig ausgewertet. Terrestrische Aufnahmeverfahren lieferten zusätzlich wichtige Daten über die soziologische Stellung, Schäden, Alter oder die Verbissbelastung. Auch sei die Begehung zu Aufnahmezwecken für wald- bauliche Fragestellungen durch das Laserscanning nicht zu ersetzen.
Die noch zu ungenaue Vorratberechnung bemängelt Jä- ger, auch seien 5 m² Schirmflächenabweichung ungenügend. Fragen der Segmentierung und Genauigkeit wurden für ihn durch die Forschungsprojekte noch nicht restlos geklärt. Er sieht jedoch Chancen für das Laserscanning in großen, unerforschten Gebieten.Chancen für hochgenaue Geländemodelle. An der Universität für Bodenkultur könne man ebenfalls über eine langjährige Forschungserfahrung beim Laserscanning verweisen, so Eckmüllner. Derzeit seien bereits hochgenaue Geländemodelle möglich, die später um Oberflächenmodelle (Vegetation) erweitert wurden. Wildökologisch interessant müsste für Forstbetriebe sein, dass selbst kleinste Gräben erkannt werden. Die Segmentierung gleichförmiger Bestände wie Buchendickungen sei noch nicht möglich. Erkannt werde der Überschirmungsgrad, nicht aber der Bestockungsgrad. Baumartenanteile sind herleitbar.
Das Laserscanning biete gute Daten bei der Ableitung von Veränderungen im Bestand. Bonitiert wird mit Oberhöhe und Höhenzuwachs ohne Alter, was genauere Messungen als mit terrestrischen Methoden ergebe. Ableitbar sind weiters Einzelbaumzuwächse auf Basis der Veränderungen bei Höhe, Kronenlänge und Schirmfläche. Der größte Vorteil liegt für Eckmüllner aber bei der Flächendeckung (kein Schattenproblem) - ein großes Potenzial bei der Inventur und Standortkartierung scheint noch verborgen.