Multisensorielle Methoden zur Rekonstruktion der dreidimensionalen Waldstruktur

• Applicants: Professor Dr. Hans-Gerd Maas; Professor Dr. Oleg Panferov; Professor Dr. Sven Wagner
• Subject Area: Forestry
• Term: from 2009 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 157024856

Die dreidimensionale Rekonstruktion der Vegetationsstruktur und der saisonalen Variation der Belaubung (LAI) stellt eine fundamentale Voraussetzung für das gesamte Untersuchungsgebiet der Biosphäre- Atmosphäre-Wechselwirkung dar. Die Kenntnis der 3D-Waldstruktur ermöglicht beispielsweise eine Modellierung von Strahlungstransport und -transformationen innerhalb der Vegetation. Die Rekonstruktion der 3D-Struktur und ihrer saisonalen Änderung erfolgt bislang meistens stark vereinfacht, da sowohl die Datenaufnahme im Wald wie auch die Datenauswertung nur unter extrem hohem technischem und zeitlichem Aufwand realisierbar waren. Das Vorhaben will diese Lücke durch eine interdisziplinäre Zusammenarbeit schließen: Auf der Basis von sehr dichten terrestrischen Laserscannerdaten und hoch auflösenden hemisphärischen Fotos soll ein Verfahren zur Rekonstruktion komplexer dreidimensionaler Strukturdaten entwickelt und zunächst am Beispiel eines Birkenbestandes verifiziert werden. Die Daten werden zu einer dynamischen 3D-Struktur zusammengefügt, die den Wald in seinen optisch unterschiedlich wirksamen Phytoelementen im Jahresverlauf darstellt. Auf diese modellierte 3D-Struktur wird ein bereits vorliegendes Strahlungsmodell zur Validierung des Strukturmodells angewendet, dessen Parameter auf Grundlage der ermittelten Strahlungs-Messwerte im Bestand optimiert werden. Gleichzeitig wird, ausgehend von der sehr differenzierten Phytoelementdarstellung, eine indirekte Methode für zuverlässige LAI-Schätzungen entwickelt.

• DFG Programme: Research Grants