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FNEWs Fernerkundungsbasiertes Nationales Erfassungssystem für Waldschäden 2.0

Waldschadenserkennung in Deutschland: Innovative Erfassung und Überwachung mit Sentinel-2-Satellitendaten

Es ist eine schematische Karte Deutschlands ist zu sehen über das ein Satellit als Piktogramm Strahlen auf die KArte aussendet. Bereiche Mitteldeutschlands, Südwestdeutschlands und Südostdeutschladns sind gelblich eingefärbt. Diese Flächen sollen die Untersuchungsgebiete darstellen.
Untersuchungsgebiete des Projektes FNEWs
© Thünen-Institut

Unsere Wälder leiden seit mehreren Jahren unter den zunehmenden Belastungen durch Stürme, extreme Dürre und die dadurch verursachte Borkenkäfer-Massenvermehrung. Besonders gravierend waren die Waldschäden in den Jahren 2017 und 2018. Sie waren der Anlass, am Thünen-Institut für Waldökosysteme ein innovatives, fernerkundungsbasiertes Erfassungssystem für Schadflächen zu entwickeln. Dieses Projekt FNEWs zielt darauf ab, Waldschäden effizient und präzise zu entdecken und zu überwachen. Das Monitoringsystem und die technische Infrastruktur wurden durch ein internationales Projektkonsortium aus den Bereichen Technologie, Fernerkundung, Ökonomie und der forstlichen Forschung mit Anwendungsbezug entwickelt und aufgebaut.

Es ist ein Luftbildausschnitt um das Gebiet des Hutzenbacher-Sees zu sehen. Darübergelegt sind die Untersuchungsgebiete von 2018 bis 2022 in jeweils unterschiedlichen rottönen von Weiß bis dunkelrot zu sehen.
Ausschnitt des FNEWs-Jahresproduktes am Hutzenbacher See hinterlegt mit einem Luftbildausschnitt 2021
© Thünen-Institut & Bildflug BKG 24.09.2021

Die Methodik und das Verfahren wurden innerhalb der vier farbig dargestellten Untersuchungsgebiete entwickelt (siehe Abbildung rechts oben). Das Monitoringsystem umfasst die Datenvorprozessierung und eine Zeitreihenanalyse mit Sentinel-2-Satellitenbilddaten, welches als Ergebnis Schadflächenkarten und -statistiken zu abgestorbenen Waldflächen und Schadholzmengen für die Untersuchungsgebiete liefert. Die Genauigkeit und Aussagekraft der Ergebnisse wurden umfassend validiert.Damit steht ein weitgehend automatisiertes System bereit, welches durch biotische und abiotische Schadereignisse entstandene, abgestorbene Waldflächen aus Satellitenbilddaten erkennt und ausweist. Das FNEWs-Jahresprodukt (siehe zweite Abbildung) und weitere Projektergebnisse können über das Geoportal des Thünen-Instituts abgerufen werden.

Aufgrund des dringenden Bedarfs an Informationen zu Waldschäden ist ein fortlaufendes flächendeckendes Waldschadensmonitoring unabdingbar. Anfang 2024 wurde das Thünen-Institut für Waldökosysteme deshalb beauftragt, das erfolgreich getestete System bundesweit zu implementieren. Dieser Übergang in den operationellen Einsatz bringt verschiedene Herausforderungen mit sich. Die Umstellung der im Projekt auf Untersuchungsgebietsebene entwickelten Prozesse und Algorithmen auf die Fläche Deutschlands erfordert softwaretechnische Anpassungen und die Beschaffung und Aufbereitung der benötigten Daten. Die bestehende IT-Struktur muss für die deutlich gestiegenen Rechen- und Speicheranforderungen erweitert und zur langfristigen Nutzung umgebaut werden.


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