Monitoring des irischen Staatsforsts

Waldmonitoring mithilfe von Vegetationsindizes auf Basis von Sentinel-2 Daten.

Herausforderung

Zur Waldinventur können Satelliten Informationen zur Baumartenzusammensetzung und Altersstruktur von Wäldern liefern, was einer nachhaltigen Bewirtschaftung von Wäldern zugute kommt. Naturschutzgebiete und Schutzgebiete können mithilfe von Satelliten überwacht und vor unerlaubten Aktivitäten geschützt werden.
Um die irische Waldbehörde Coillte zu unterstützen, entwickelte mundialis ein Waldmonitoringsystem auf Basis von Sentinel-2, um einige dieser Aspekte zu adressieren.

Leistungen

Die Firma mundialis hat das Projekt des routinemäßigen Waldbedeckungsüberwachungsdiensts vollumfänglich umgesetzt. Die Umsetzung erfolgte in den folgenden Arbeitsschritten:

Download von Sentinel-2 (S2) L2A-Szenen über Irland auf vierteljährlicher Basis für einen ausgewählten Analyse-Zeitraum. Die L2A-Szenen wurden von ESA mit der atmosphärischen Korrektur von sen2cor verarbeitet bereitgestellt.
Nachbearbeitung der S2-Szene: Reprojektion und Erstellung eines Raum-Zeit-Datenwürfels.
Wolkenbedeckung: Kombination aus von ESA gelieferten Wolkenmasken und von mundialis entwickelter Wolkenmaskierung, Maskieren der S2-Szenen auf wolkenfreie Bereiche für weitere Berechnungen, Hinzufügen eines Attributs über den Wolkenbedeckungsgrad für die von Coillte bereitgestellten Waldvektorpolygone.
Zonale Statistiken: Berechnung von NDVI, EVI und Berechnung des Medianwerts für die Waldvektorpolygone. Die Zonenstatistiken werden als Attribute der Waldvektorpolygone gespeichert.
Erkennung von Veränderungen basierend auf einer Zeitreihenanalyse (Differenzbildung) des Medians von NDVI und EVI. Die Ergebnisse der Änderungserkennung werden auch als Attribute der Waldvektorpolygone gespeichert. Signifikante Veränderungen werden über einen manuell einstellbaren Grenzwert bestimmt und als zusätzliches Attribut gespeichert.
Identifizierung relevanter S2-Szenen im Zusammenhang mit erkannten signifikanten Veränderungen (Waldpolygone) und Vorbereitung für die Bereitstellung von NDVI- und EVI-Rasterkarten, die aus S2-Szenen abgeleitet werden. Diese Karten sind relevant, um eine detailliertere (visuelle) Inspektion von Waldpolygonen mit Waldveränderungen zu ermöglichen.

Ergebnis

Rasterdaten: Cloud-optimierte GeoTIFF-Dateien (COG)
- Die Rasterdateien wurden als Multibanddateien erstellt und enthalten die verschiedenen Quartalsergebnisse als Bänder. Dadurch wird ein Stapel von Rasterkarten erstellt.
Vektordaten: Geopaketdatei (GPKG).
- Die Vektordateien wurden als mehrschichtige Dateien erstellt, die die verschiedenen Quartalsergebnisse als Ebenen enthalten. Dadurch entsteht ein Stapel von Vektorkarten.
Die Dateien (COG und GPKG) wurden bereitgestellt und können unter dem selben Dateinamen für weitere Quartale einfach um weitere Bänder/Ebenen erweitert werden. Dies vereinfacht den Zugriff und die Datenverarbeitung für verschiedene Benutzer.

Kunde

Coillte Cuideachta Ghníomhaíochta Ainmnithe, Newtownmountkennedy

Story

Das kontinuierliche Waldmonitoring eines gesamten Staatsforsts mittels Satellitendaten umfasst eine breite Palette von Aufgaben, die dazu beitragen, Wälder weltweit zu überwachen, zu schützen und nachhaltig zu bewirtschaften. Die Identifizierung von Entwaldungsaktivitäten ist dabei besonders wichtig. Satellitenbilder ermöglichen die Erkennung von Flächen, auf denen Bäume illegal gefällt oder Wälder gerodet werden. Satellitenbilder helfen weiterhin, Veränderungen in der Landnutzung zu verfolgen. Dies umfasst nicht nur Entwaldung, sondern auch Landwirtschaft, Urbanisierung und Infrastrukturprojekte, die Auswirkungen auf Wälder haben. Auch der Zustand und die Gesundheit von Wäldern kann so überwacht werden. Dies schließt die Erkennung von Krankheiten, Schädlingen und natürlichen Störungen wie Waldbränden ein.