...dies für das Ahrntal gemacht. Vor allem für das Forstwesen ergeben sich daraus ungeahnte Möglichkeiten.

von Vicky Rabensteiner

Der preußische Adelige Alexander von Humboldt zog im 19. Jahrhundert aus, um in Südamerika die vielen bestehenden Lücken auf der Landkarte zu schließen und weite Flächen rund um den Orinoko und Amazonas zu dokumentieren. Giustino Tonon, Professor an der Fakultät für Naturwissenschaften und Technik, führte sein Forschungsprojekt ins Südtiroler Ahrntal. Ziel war es, eine punktgenaue Kartierung des Waldbestands vorzunehmen.

Bisher wurde Inventur in Wäldern gemacht, indem man an ausgewählten Punkten Stichproben nahm:  Baumgrößen wurden vermessen, die Vegetationsdichte aufgezeichnet und aus dem sich ergebenden Datenmuster zog man Rückschlüsse auf den gesamten Wald. Giustino Tonon war das viel zu ungefähr: „Unser Ziel war es, den Waldbestand des Ahrntals digital zu erfassen, in seiner gesamten Struktur und Form“.

Der Naturwissenschaftler arbeitete für seine Studie aus luftiger Höhe. Er und sein Team montierten spezielle, mit LiDAR-Sensoren (Light Detection and Ranging) bestückte Lichtkameras auf hochgelegenen Plattformen über den Baumwipfeln; zudem packten sie die LiDAR-Sensoren auf Drohnen, die das Waldgebiet scannten. LiDAR-Sensoren sind in der Lage, in einer Sekunde über 80.000 Entfernungsmessungen vorzunehmen mit maximalen Abweichungen von +/- 15 Zentimeter. 

Für die digitale Waldinventur entwickelten die Forscher Algorithmen, anhand derer wichtige Zielgrößen wie Höhe und Kronenfläche automatisiert erfasst werden können. Während herkömmliche Luftbilder nur die Oberfläche von Wäldern zeigen, können LiDAR-Strahlen in die Tiefe eindringen und zeichnen selbst die Daten von kleinen, versteckten Bäumen auf. Damit kann beispielsweise schnell am Bildschirm ausgemacht werden, ob sich ein weit entlegenes Waldstück verjüngt.

Der Vorteil von LiDAR-Strahlen: Sie dringen in die Tiefe ein und zeichnen selbst die Daten von kleinen versteckten Bäumen auf.

„Die LiDAR-Technik ermöglicht es uns, Position und Höhe jedes einzelnen Baums - ob riesig oder winzig - mit hoher Genauigkeit zu erfassen“, so Giustino Tonon. Hier tun sich für das Südtiroler und Trentiner Forstwesen ungeahnte Möglichkeiten auf. Auch Waldschäden, wie etwa abgestorbenes Holz, werden am Bildschirm sichtbar. „Umgestürzte Baumstämme können im Falle von Überschwemmungen in die Flüsse geraten“, erklärt der Professor, „und zu einem großen Sicherheitsrisiko werden.“ Die digitale Waldinventur wird auch im Bereich Flussmanagement eingesetzt. Hierfür hat sich Tonon mit Francesco Comiti zusammengetan, der ebenfalls an der Fakultät für Naturwissenschaften und Technik forscht.

Begonnen wurde im ForLiDAR-Projekt („For“ steht für Forest) mit der Vermessung von Nadelwäldern; Gebiete mit Laubwäldern sollen nun folgen. Die Forscher von ForLiDAR arbeiteten mit einer Open Source Software, damit auch andere „Waldvermesser“ auf die Datensätze zugreifen und sie erweitern können.

Academia #72 - Jänner / Gennaio 2016

Das Gute liegt so nah / Locale, sopra tutto / Local is the New Black

Magazin der / Rivista di / Magazine of unibz & EURAC