WBV ForstGIS mit 3D Forstinventurdaten

Diese Karten geben einen Überblick über das Untersuchungsgebiet mit ca. 14.500 ha Waldflächen, die im wesentlichen von Mitgliedern des Waldbesitzervereins Nordschwarzwald im Landkreis Freudenstadt bewirtschaftet werden. Das zuschaltbare Raster dient der Orientierung und dem Austausch von Information. Es entspricht dem amtlichen 1km Raster des Landesamtes für Geoinformation in Stuttgart (LGL), auf dessen Grundlage auch die Geodaten zur Verfügung gestellt wurden, daher leitet sich folglich auch die rasterförmige Abgrenzung des Untersuchungsgebietes ab. Die gewählte Abgrenzung war v.a. durch die limititerten finanziellen Möglichkeiten des Projektes bedingt.
Ziel war es, mit den vorhandenen Mitteln Waldflächen möglichst vieler WBV Mitglieder abzudecken. Hierfür wurde eine Karte mit Informationen zur Heimatgemeinde der Waldbesitzer erstellt, weil vereinfachend davon ausgegangen werden musste, dass die Mehrheit der Mitglieder auch in der Gemeinde ihres Waldbesitzes gemeldet ist.
Die Karte zur Waldbesitzstruktur gibt Auskunft über die Lage des nichtstaatlichen Waldes im Nordschwarzwald.
Die Karte mit den Schutzgebieten zeigt in welchem Maße die Waldflächen für verschiedene Ansprüche des Naturschutzes genutzt werden.

Die aus den aktuellen Luftbildern und den Laserdaten aus dem Jahr 2003/04 berechneten Oberflächen- und Geländemodelle lassen sich für viele forstliche Aufgaben auswerten, z.B. zur Planung der Feinerschließung und Hiebsplanung (Wegenetzkarten, Hangneigungskarten), zur Beurteilung der Wuchsdynamik und des Schadenrisiskos (Expositionskarten, Windatlas, Feuchtigkeitsindex, Sonneneinstrahlung, etc.)

Hier wird das zentrale Ergebnis des 3D-Forstinventurprojektes dargestellt, eine Karte mit den klassifizierten Höhen des Kronenschirms: über 40m (violet), 30-40m (rot), 20-30m (blau), 13-20m (grün), 5-13m (gelb), 0-5m (transparent). Grundlage der Berechnung sind aktuelle Luftbilder des LGL Baden-Württemberg (4 Bänder, 16bit) mit einer Bodenauflösung von ca. 20cm. Das photogrammetrisch erzeugte Kronenmodell wurde auf eine Auflösung von 50 cm hochgerechnet. Das Kronenhöhenmodell ist leicht tarnsparent und als Hintergrundlayer eignet sich besonders das geschummerte Oberflächenmodell oder mit geringerer Lagegenauigkeit, auch die über den WMS Server gelieferten Luftbilder des LGL. Ab einem Maßstab von ca. 1:1.500 können die erkannten Baumspitzen hinzugeschaltet werden, die dazugehörige Baumhöhe (in m) wird dann ab einem Maßstab von ca. 1:300 automatisch auf der Baumspitze eingeblendet.

Diese Karten beschreiben die Struktur und den Vorrat der Bestände. Dabei wurden zwei Ansätze gewählt:
(a) Die Karten zur "Struktur des Kronenschirms" und der "Vorratsstruktur" gehen von einem höher aufgelösten photogrametrisch erzeugten Kronenmodell (ca. 10m anstatt 50 cm) aus, für das die Höhe des Kronenschirms abgeleitet bzw. verallgemeinert wurde. In der Karte "Vorratsstruktur" beschreiben rote Flächen Bereiche mit überdurchschnittlich hohen Bäumen und mithin einem sehr hohen Vorrat. Grüne und gelbe Flächen zeichnen sich durch einen geringen Vorrat aus, blaue Flächen durch einen mittleren Vorrat. Die Karte der "Kronenschirmstruktur" beschreibt die Oberflächenstruktur des Kronendachs, indem räumlich begrenzte Höhenunterschiede innerhalb des Kronenschirms klassifiziert wurden. Gelbe Flächen sind durch deutliche Höhenunterschiede gekennzeichnet, die durch eine lockere Bestockung oder einen geöffneten Schirm (z.B. entlanfg von Wegen) gekennzeichnet sind. Orange und rote Flächen beschreiben oft dicht bis gedrängt bestockte Bestände und können auf Durchforstungsrückstände hinweisen.
(b) Der zweite Ansatz, der für die Karten des "Hypotetischen Vorrat" und der "Bestandesdichteklassen" gewählt wurde, geht von einem virtuellen 50m großen Raster aus, das über das Gesamtgebiet gelegt wurde, um eine Bezugsfläche für die Berechnung der Baumzahl je ha, der mittleren Höhe, des davon abgelietet BHD und des Vorrats je ha zu erhalten. Vereinfachend kann so für jeden Waldbestand die im Bestand liegenden Rasterzellenwerte zur Bestandesbeschreibung herangezgen werden. Für die Detailplanung kann dann für diesen Prozess natürlich auch das Flurstück oder bestehende Bestandespolygone genutzt werden.
Um für das Gesamtgebiet einen Richtwert der Holzvorräte zu erhalten geht die dem Kartenentwurf zugrunde liegende Berechnung von allgemeinen Annahmen für Fichtenbestände in Bezug auf das Verhältnis von Baumhöhe und Baumzahl zum Gesamtvorrat je ha aus. Daher wurde der Begriff "Hypothetischer Vorrat" gewählt. Der Einzelfall kann daher entsprechend mehr oder weniger stark von dem berechneten Wert abweichen (eine Verbesserung der Karte durch eine multiple Regressionsanalyse ist in Planung).
- Die Werte N/ha geben an, wieviel Bäume/ha vom Computer höhengemessen wurden.
- Der Höhenwert ist der Mittelwert der Höhenmessungen aller erkannten Bäume in einer 50m Rasterzelle.
- Der mittlere BHD ist über eine allgemeine Höhenfunktion für den mittleren Höhenwert des 50m Rasterzelle abgeleitet.

Für eine kleine Fläche wurde hier beispielhaft auch das Falschfarbenbild und ein Anaglyphenbild gerechnet, das durch eine Rot-Grün-Brille betrachtet, einen dreidimensionalen Eindruck vermittelt.