uni'wissen 01(3)-2011

­haben Koch und ihr Team Algorithmen ent­wickelt, die eine weitgehend automatisierte Klassifi­ zierung von Punktwolken ermöglichen. Das spart Zeit und Geld. So kann das System mehrschich- tige Vegetationen schnell erfassen, was Rück- schlüsse auf die Biodiversität zulässt. „Dort, wo ich einen mehrstufigen Waldbestand habe, gibt es in der Regel mehr Pflanzen- und Tierarten als in einstufigen Beständen.“ Genetische Diversität, etwa das Vorkommen verschiedener Baumarten, lässt sich hingegen nicht aus den Daten heraus- lesen, auch wenn die Forschung daran arbeitet: „Für die Auswertung der Baumarten nehmen wir nicht nur die geometrische, sondern auch die physikalische Information wie die Intensität und die Amplitude der Rückstrahlung. Die Methode ist aber noch nicht praxisgeeignet.“ Bislang ist nur die Unterscheidung zwischen Laub- und ­Nadelbaum gut möglich. Aber die Wissenschaft der Fernerkundung bietet ohnehin schon vielfältige Möglichkeiten. Höhenunterschiede von Wiesen, Feldern und Wegen lassen sich mit Dezimetergenauigkeit bestimmen. Einzelbäume, Baumhöhen und der Grad der Überschirmung der Fläche durch Baumkronen können automatisch erfasst und modelliert werden. Über die Höhe und Dichte des Baumbestandes können die Forscher direkt den Holzvorrat sowie die Biomasse berechnen. „Auf dieser Basis werden Pläne zur nachhaltigen und naturnahen Bewirtschaftung von Wäldern entwickelt. Sie schreiben vor, wie viel Holz aus einem reifen Bestand geschlagen werden darf und welche Maßnahmen getroffen werden müssen, um die Stabilität und die natürliche Vielfalt der Wälder zu gewährleisten“, erläutert die Wissen- schaftlerin. „In regelmäßigen Abständen wird kontrolliert, ob die Vorgaben eingehalten wurden.“ Auch Städte wollen Laserdaten Ein bedeutsamer Faktor ist die Fähigkeit der Pflanzen, Kohlendioxid (CO2) aus der Luft zu binden. Ist die Biomasse eines Waldes bekannt, lässt sich errechnen, welche Menge des Gases er binden kann. Dies ist eine entscheidende ­Rechengröße für die Bemühungen der Staaten, ihre Klimabilanz zu verbessern. „Bevor die Poli­ tiker darüber diskutieren, Kohlendioxid unter die Erde zu pumpen, sollte geprüft werden, welcher Anteil von CO2 durch eine Erweiterung von Wald- flächen gebunden werden kann“, sagt Koch. Nach dem Klimaschutzabkommen von Kopen­ hagen soll den Ländern, die ihre Waldflächen vergrößern, ein finanzieller Ausgleich gezahlt werden. „Der Nachweis könnte mithilfe der Ferner- kundung erbracht werden. Dann zahlen die ­reichen Staaten den armen Ländern Geld für die Erhal- tung und Verbesserung der Wälder.“ Derweil fragen Städte, Energiekonzerne und Naturschutzorganisationen bei der Abteilung ­FeLis an, ob sie dort erarbeitete Informationen und Algorithmen nutzen können. Dreidimen­sionale Stadtmodelle auf der Basis von Laserdaten kön- nen die Grundlage für weitere Umweltmodel­ lierungen sein: wie die Wärmeentwicklung einer Stadt aussieht, welche Häuser zuerst von Über- flutungen betroffen wären, wo der optimale Standort für eine Solaranlage wäre. „Die Ferner- kundung mit Laser erfährt zurzeit einen richtigen Boom“, sagt Koch. „Zu Recht – denn da steckt so viel Information drin.“ „Auf einem Luftbild erkenne ich immer intuitiv, wo Wald, Straßen und Wege sind. Beim Laserbild sehe ich erst einmal wenig“ Aus roten Punkten werden Bäume und Häuser: Schritt für Schritt erzeugen die Forscher aus den Laserdaten ­drei­dimensionale ­Modelle.18 uni'wissen 03