Am Thünen-Institut für Waldökosysteme ist zu Jahresbeginn das Projekt "ForestPulse: Entwicklung eines öffentlichen Copernicus-Dienstes zur Erstellung konsistenter und regionalisierbarer Baumarten-, Vitalitäts- und Strukturinformationen für die Waldfläche Deutschlands" gestartet. Ziel ist es, ein einheitliches Informationssystem für Deutschlands Wälder auf der Grundlage von Fernerkundungsdaten zu entwickeln. Das System wird konsistente Informationen zu den vier Themenbereichen Waldfläche, Baumartenverteilung, Vitalität und flächige Schäden sowie Waldstruktur liefern. Datenquellen sind Sentinel-2-Daten, ein neuartiger bundesweiter luftgestützter Laserscanning-Datensatz aus dem Projekt Digitaler Zwilling (DigiZ-DE) des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie, Felddaten aus der Bundeswaldinventur und Waldzustandserhebung sowie weitere Datenprodukte des Bundes und der Länder. Am Projekt beteiligt sind außerdem die Universität Trier, die Landesforsten Rheinland-Pfalz, die Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst Göttingen, die Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt sowie die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg. ForestPulse wird vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr mit der Raumfahrtagentur des DLR als Projektträger gefördert und hat eine Laufzeit von drei Jahren.
Das Informationssystem beinhaltet zwei konzeptionelle und technische Neuerungen, mit denen wir Barrieren für die Integration von fernerkundungsbasierten Informationsprodukten in das operative Waldmonitoring für eine Vielzahl von Interessengruppen überwinden wollen. Die erste Neuerung wird sich mit der thematischen, räumlichen und zeitlichen Konsistenz der Informationsprodukte befassen, die eine ganzheitliche Sicht auf Waldökosysteme im Zeitverlauf an einem Ort ermöglicht. Mit der räumlichen Konsistenz wird sichergestellt, dass alle Informationsebenen für die jeweils aktuell bestimmte Waldfläche – und somit die gleiche Auswertungseinheit – berechnet werden. Der Aspekt der zeitlichen Konsistenz trägt vor allem der möglichen hohen Wiederholungsrate der Produkterzeugung (im Regelfall jährlich, Einzelprodukte bis wöchentlich) Rechnung und soll zur Unterstützung belastbarer Zeitreihen-Analysen tatsächliche Änderungen im Waldökosystem von produktionsinduziertem Rauschen trennen. Die thematische Konsistenz wird dadurch realisiert, dass die Information in den unterschiedlichen Ebenen sachlich aufeinander abgestimmt und auf Plausibilität geprüft werden. So sollte sich bspw. ein detektierter Bestockungsverlust in allen Datenprodukten abbilden.
Die zweite Neuerung betrifft die Benutzerinteraktion. Das System wird es den Benutzern ermöglichen, eigene Trainingsdaten zur Anpassung der Informationsprodukte an die lokalen Bedingungen mitzubringen. Das bedeutet, dass die Machine-Learning-Modelle für die verschiedenen Produkte in der Lage sein werden, zusätzliche Trainingsdaten zu nutzen, die von einzelnen Benutzern bereitgestellt werden. Dieses Ziel stellt Herausforderungen in Bezug auf die Verarbeitungsinfrastruktur, die Benutzeroberflächen, die Standardisierung von Trainingsdaten und den Datenschutz dar.
Die mehrdimensionale Konsistenz der Informationsebenen in Kombination mit den beschriebenen Individualisierungs- und Datenzugangsmöglichkeiten setzt die Nutzer des Dienstes in die Lage, die Ergebnisse für eine Vielzahl an Auswertungen zu kombinieren und langfristig in Arbeitsprozesse zu integrieren.
Fragen zum Projekt können an Sebastian Schnell (sebastian.schnell@thuenen.de) gerichtet werden.
