Evaluierung satellitengestützter Stichprobenkonzepte für die Bundeswaldinventur

André Iost, Katja Oehmichen, Thomas Riedel

Evaluierung satellitengestützter Stichprobenkonzepte für die Bundeswaldinventur

2010. 200 Seiten. Hardcover. 170 x 240. ISBN 978-3-941216-25-9. Preis 38,00 Euro. Rhombos-Verlag, Berlin.

Mit der Bundeswaldinventur (BWI) werden die großräumigen Waldverhältnisse und forstliche Parameter in ganz Deutschland nach einem einheitlichen Verfahren erfasst. Die Ermittlung der Inventurgrößen erfolgt über die Auswertung der terrestrisch erhobenen Stichproben. Das breite Aufgabenspektrum und der steigende Bedarf an aktuellen und zeitnah verfügbaren Informationen stellen einen hohen Anspruch an die BWI. Vor diesem Hintergrund werden in dem Buch Alternativen und Möglichkeiten einer Optimierung des jetzigen Inventurdesigns durch die Einbindung von Fernerkundungsdaten in das Verfahren der Bundeswaldinventur aufgezeigt. Die Datengrundlage bildeten Satellitenszenen der Sensoren Landsat 5, Landsat 7 und QuickBird und die Informationen der BWI sowie weitere digitale Daten. Zur Abbildung des Schlüsselmerkmals Waldfläche wurden ein adaptiertes Schwellenwertverfahren, ein logistischer Regressionsansatz und das kNN-Verfahren untersucht. Ein weiterer Schwerpunkt der Studie war die Genauigkeitsanalyse, aus der sowohl das Eignungspotential der verschiedenen Sensoren für den Einsatz bei Waldinventuren abgeschätzt werden kann als auch eine Validierung der verwendeten Klassifizierungsverfahren erfolgte.

Die aus den Satellitendaten klassifizierten Waldflächen fungierten als Grundlage für komplexere, weitergehende Stratifizierungen der Stichprobenelemente innerhalb der Klasse Wald. Auf deren Basis wurden die BWI-Daten anhand der präsentierten Schätzer unter einem nunmehr stratifizierten Stichprobenplan hochgerechnet und den bisher unstratifizierten Hochrechnungsergebnissen gegenübergestellt. Darüber hinaus wurden Aktualisierungsverfahren untersucht, die eine kostengünstige Fortschreibung der BWI-Ergebnisse bzw. Pflege der Daten zwischen den Inventurzeitpunkten ermöglichen. Als Ergebnis der Analyse von Regressionsschätzverfahren und stratifizierten Schätzverfahren zur Zustands- und Veränderungserfassung wurden Folgeinventurkonzepte für die Bundeswaldinventur adaptiert. Im Weiteren wurde in einem Optimierungsprozess ein Stichprobenplan entwickelt, welcher die Genauigkeit der Inventurergebnisse bei einem vorgegebenen Budget maximiert oder die Kosten der Inventur bei einer vorgegebenen Genauigkeit minimiert.