Wald in Inventur: Unbemannte Helikopter zur Datenerhebung

In vielen Wäldern wird die Sammlung der Holzinformationen noch vernachlässigt, da es an dafür ausgebildetem Personal, spezifischem Wissen, der Finanzierung oder der geeigneten Technologie mangelt. In einem von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG geförderten Projekt sollen kleine, unbemannte Helikopter die Arbeit der Parametermessung für die Waldinventur übernehmen.

Die Analyse der ökologischen und ökonomischen Faktoren eines Waldes hat eine lange Tradition, die bis zum Anfang des 18. Jahrhunderts zurückgeht. Während die ökonomischen Faktoren schon länger für die Messung des Waldertrages verwendet wurden, nahm die Messung der ökologischen Eigenschaften über die letzten Jahre weltweit zu. Insbesondere in den stark bewaldeten Gebieten Osteuropas beginnt eine zunehmende Zahl von Ländern damit, sich für eine kontrollierte Forstwirtschaft zu interessieren.

Doch was misst man im Rahmen einer Waldinventur? Projektleiter Stephan Weiss (Institut für Intelligente Systemtechnologien) erklärt dazu: „Interessante Informationen sind der Durchmesser eines Baumes auf Brusthöhe, die Form des Stammes und die Position der einzelnen Bäume, um daraus Volumen, Qualität und Verteilung des Holzes abzuleiten.“ Derzeit können die Stammform und die Existenz bzw. die Stärke der Äste nicht effizient gemessen werden, daher fehlen diese Qualitätsindikatoren häufig. Momentan messe man, so Weiss, vor allem per Hand oder über Satellitenbilder und luftgebundene LIDAR-Daten, bei denen Laserlicht für ein dichtes Abtasten der Erdoberfläche verwendet wird. Diese Methoden seien aber ineffizient und können keine Aussagen über die Holzqualität treffen.

„Wir schlagen vor, kleine, unbemannte Helikopter einzusetzen. Diese sollen mittels automatischer Bildverarbeitung und Pfadplanung sowie 3D-Rekonstruktion autonom unter dem Blätterdach fliegen und aus den 3D-Daten die Waldparameter ableiten“, erklärt Weiss. Das Forschungsteam, bestehend aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Instituts für Intelligente Systemtechnologien der AAU, der Lakeside Labs GmbH, der Joanneum Research Forschungsgesellschaft mbH, der Firma E.C.O. Institut für Ökologie und der Firma Umweltdata, möchte einen flugfähigen Prototypen entwickeln. Dieser soll autonom durch bewirtschafteten Wald navigieren und ausreichend dichte 3D-Informationen für die automatische Auswertung ökologischer Daten wie beispielsweise Biomasseindikatoren, Baumpositionen, der Deckungsgrad der Strauchschicht, der Umfang auf Brusthöhe und die Stammform zur Verfügung stellen.