Forschungs- und Innovationsprojekt
Detektion von Borkenkäferschäden mit optischen Satellitendaten (Projekt „IpsSAT“)

In den vergangenen Jahren haben Fichtenborkenkäfer hohe Schadholzmengen in Bayern verursacht. Vor diesem Hintergrund wurde an der LWF das Forschungsprojekt mit der Kurzbezeichnung IpsSAT gestartet. Das Projekt nutzt moderne Techniken der Satellitenfernerkundung, um zu prüfen, ob zukünftig eine computergestützte Erfassung und Beobachtung geschädigter Fichten auf großer Fläche möglich sein wird.

Im Projekt werden die folgenden Satellitensysteme geprüft: WorldView-3, SkySat, Planet Dove, RapidEye und Sentinel-2. Die Untersuchungen erfolgen in drei Projektgebieten: Bad Kohlgrub, Bad Kötzting und Frankenwald. Für die Projektgebiete wurden photogrammetrische Bildflüge zur Erstellung von hochaufgelösten Stereo-Luftbildern durchgeführt. Zeitnah dazu konnten wolkenfreie Satellitendatensätze beschafft werden. Anhand der vorliegenden Daten können die Vor- und Nachteile der einzelnen Fernerkundungssensoren untersucht werden.

Abb.: Drei Luftbilder von Fichtenbeständen mit unterschiedlichen Kronenverfärbungen. (Grafik: LWF)

Ziel von IpsSAT ist eine Analyse und ein Vergleich unterschiedlicher automatisierter Klassifikationsstrategien zur Identifizierung von geschädigten (d.h. verfärbten) Fichten in unterschiedlichen Fernerkundungsdaten. Hierfür werden Methoden des überwachten Lernens eingesetzt d.h. die automatisierten Klassifikationsverfahren werden mit einem vorab manuell erstellten Lerndatensatz „trainiert“. Bei der vorliegenden Fragestellung handelt es sich bei den Lerndaten um Bildbeispiele mit vitalen und geschädigten Bäumen. Im Speziellen werden die folgenden Klassifikationsansätze verglichen: