slope 4th workshop - presentation 2

Datenerhebung-Waldinventur

Waldinventur mittels Drohnenbefliegung und

Terrestrial Laser Scanning

Kastner Maximilian & Slope Research TeamInstitut für Forsttechnik

Universität für Bodenkultur Wien

9 Juni 2016

DemonstrationsflächeAnnaberg im Lammertal

• Salzburg- Österreich

• Österreichische

Bundesforste

• Bergwald

• Typisches Seilgelände

• Montaner Fichtenwald

Quelle: Google Earth

Review Meeting 19 – 21 January Corcaigh

UAV-BefliegungOrientierung im Gelände

• Orientierung mittels Passpunkten

• Einmessen mittels GPS

• Test der Ausrüstung

• Kalibrierung der Multispektralkamera

Review Meeting 19 – 21 January Corcaigh

UAV-BefliegungFlugplan

• Flughöhe 120m • Vollautomatische Befliegung

Review Meeting 19 – 21 January Corcaigh

UAV-BefliegungDatenvisualisierung

Test

Test combine with scan data.

• Kronenmodell mit digitalem Höhenmodell

• Darstellung Ausschnitt Demofläche

Quelle: Quick Terrain Reader

Review Meeting 19 – 21 January Corcaigh

“Beyond the State of the Art”

UAV-Vorteile multispektraler Aufnahme

multiSPEC 4C - 4 Farbkanäle für Spektralanalyse

• Messung Blattreflexion in vier Frequenzbereichen

Grün, Rot, naher Rotbereich und Infrarotbereich

• Aufnahmen: 10 Perspektiven pro Punkt

• Korrekturen: Lichtverhältnisse und Reflexion

• Auflösung: 10cm/Punkt (100m FH)

• Bildformat: TIFF Format

Multispec 4C Kamera

Darstellung der Vitalität Baumart Wasserhaushalt Schäden

UAV Foto-Orthofoto

Terrestrial Laser Scanning-TLSErmittlung Baumhöhen

UAV- DigitalesOberflächen

Modell

DigitalesGeländeModell

DigitalesBaumhöhen

Modell

Relative Baumhöhen durch Geländemodell (SAGIS) und Oberflächenmodell (UAV)

TLS-Planung FeldaufnahmenProbepunkte

Wo sollen sich die Probepunkte befinden?

•In der Nähe der Seiltrasse

•Alle Baumarten müssen repräsentiert sein (Stratifizierung)

•Kosten und Zugänglichkeit

•Variabilität der Bestände

•Gewünschte Genauigkeit

•Anzahl der Bäume in der Erntefläche

Wie viele Probepunkte?

Anordnung der Probepunkte in der Demofläche

Entwicklung einer Anwendersoftware:

-Wechselseitige Kommunikation zwischen Büro und Bestand durch GPRS oder Wifi

-Bestandesinformationen können abgerufen werden

- Messung des BHD mit Messkluppe und Datenübertragung durch Bluetooth

- Aufnahme von Defekten am Stamm

TLS-DatenaufnahmeSpezialsoftware

Kick-off Meeting 8-9/jan/2014

TLS-DatenaufnahmeTerrestrial Laser Scanning

Terrestrial Laser Scanner

BHD Messung der Probebäume

Kick-off Meeting 8-9/jan/2014

DatenaufnahmeAuszeige der Bäume mit RFID-Marker

• RFID-Radio-Frequency-Identification Tag

• Zuordnung einer eindeutigen ID

• Verknüpfung der ID mit Datenbank

• Datenbank enthält detaillierte Baumdaten

Kick-off Meeting 8-9/jan/2014

Dendrometrische Analyse

Durchmesser, Höhe, Form, Volumen, etc.

Daten aus TLS

• Schaftform

• BHD, Verhältnis BHD-Höhe, Verhältnis BHD-Kronengröße

• Baumvolumen

• Defekte am Stamm

DatenanalyseDaten aus TLS

Baumidentifizierung und Bestimmung der Sortimente (Autostem)

Kick-off Meeting 8-9/jan/2014

Ablauf-Baumklassifizierung

Klassifizierung

HochaufösendeBilder

Regressionsanalyse auf Baumniveau

Identifikation der Bäume

TLS Aufnahmen

y = -0.0069x2 + 0.4969x - 0.0193

R2 = 0.7064

0

1

2

3

4

5

6

0 5 10 15

Predicted Height * Basal Area (m3)

Volume

(m3)

Regressionsanalyse

Kick-off Meeting 8-9/jan/2014

RegressionsanalysenZusammenhang Kronengröße-Baumhöhe-Baumvolumen

Kronengröße und Baumhöhe zur Bestimmung des Baumvolumenssehr gute Korrelation R²=0,7

y = -0.1882x2 + 17.376x + 216.85R² = 0.6965

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 20 40 60 80

DBH (cm)

Crown Size (sqm)

y = -7E-07x2 + 0.0038x + 0.4299R² = 0.6969

0

1

2

3

4

5

6

7

0 500 1000 1500 2000

Volume (m3)

Height*Crown area

DBH (mm)

Kick-off Meeting 8-9/jan/2014

Darstellung der Baumvolumen

Interessantes Feature- Darstellung der Baumvolumen durch Kronengröße

Kick-off Meeting 8-9/jan/2014

Kontaktinformationen

Universität für Bodenkultur, Wien

Department für Wald- und Bodenwissenschaften

Institut für Forsttechnik

DI Maximilian Kastner

Peter Jordan Straße 82, A-1190 Wien

Tel.: +43 1 47654-91523

maximilian.kastner@boku.ac.at , www.boku.ac.at

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit