Format:
1 Online-Ressource (XI, 119 Seiten)
,
Illustrationen, Diagramme
Content:
Abstract: Forest management alters the spatial structure of forests, which directly shapes the biodiversity, processes and functioning of such ecosystems. While forest structure is commonly quantified using field-based forest management metrics, close range (distances 〈 150m) remote sensing techniques are able to describe the distribution of material in 3D space with very high detail and precision. Since manual inventories of forest structure are labor intensive and suffer from observer biases remote sensing techniques offer new possibilities for efficient and objective quantifications of forest structure. To investigate the impacts of forest management on stand structure, new indices and metrics based on 3D point clouds have been developed and validated. This dissertation is structured in three publications (Chapters 4 - 6), starting with a methods paper on UAV flight planning optimization, followed by a comparison of tree related microhabitat inventories and close range remote sensing indices for stand structure quantification, and ending with a validation of a remote sensing index based on a forest expert survey.〈br〉For the first paper, a technical flight planning optimization was conducted for unmanned aerial vehicles structure from motion as a basis for optimal data acquisition (Chapter 4). The image forward overlap and ground sampling distance were varied, and the parameters of the resulting geometric model completeness in 2D and 3D space that differed could be independently quantified. While finer resolutions led to a better representation of smaller forest details and a better representation of the understory, the model completeness suffered from it. A higher forward image overlap can compensate for this if the overlap is very high (〉95%).〈br〉Tree related microhabitat (TreM) inventories are unlike remote sensing based indices but have a similar aim of quantifying forest structures, which can be accumulated to a stand level. TreMs themselves are special tree level structures such as forks, cavities and fungi. While both approaches have different perspectives on forest structure, their common goal of forest stand structure quantification make the respective insights from these methods worth comparing (Chapter 5). A significant correlation with a weak R² (0.30) indicate that these two measures are linked but that their representation of stand structure is complementary. 〈br〉Foresters and other forest experts are of major relevance to the topic of imp ...
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Abstract: Die Forstwirtschaft verändert die räumliche Struktur des Waldes, die die Biodiversität, die Prozesse und die Funktionsweise solcher Ökosysteme direkt beeinflusst. Während die Waldstruktur heutzutage mit Hilfe von feldbasierten Forstmanagementmetriken quantifiziert wird, sind Nahbereichsfernerkundungstechniken (Aufnahmedistanz 〈 150 m) in der Lage, die Verteilung von Material, und damit die Strukturkomplexität, im 3D-Raum mit sehr hoher Detailgenauigkeit zu beschreiben. Da manuelle Inventuren der Waldstruktur arbeitsintensiv sind und unter Beobachterverzerrungen leiden, bieten Fernerkundungstechniken neue Möglichkeiten für eine effiziente und objektive Quantifizierung der Waldstruktur. Um die Auswirkungen der Forstwirtschaft auf die Bestandsstruktur zu untersuchen, wurden neue Indizes und Metriken auf Basis von 3D-Punktwolken entwickelt und validiert. Diese Dissertation gliedert sich in drei Publikationen (Kapitel 4 - 6), beginnend mit einem Methodenartikel zur Optimierung der UAV-Flugplanung, gefolgt von einem Vergleich von baumbezogenen Mikrohabitatinventuren und Nahbereichsfernerkundungsindizes zur Quantifizierung der Bestandsstruktur und endend mit einer Validierung eines Fernerkundungsindexes basierend auf einer Befragung von Forstexperten. 〈br〉Für die erste Publikation wurde eine technische Flugplanungsoptimierung für die Photogrammetrische Rekonstruktion auf Basis unbemannter Fluggeräte als Grundlage für eine optimale Datenerfassung durchgeführt (Kapitel 4). Durch die Variation von Bildüberlappung und Bodenabtastungsabstand konnten unabhängig voneinander die gegenläufigen Auswirkungen dieser Parameter auf die resultierende geometrische Modellvollständigkeit im 2D- und 3D-Raum quantifiziert werden. Während feinere Auflösungen zu einer besseren Darstellung kleinerer Walddetails und einer besseren Darstellung des Unterwuchses führen, leidet die Modellvollständigkeit darunter. Eine sehr hohe Vorwärtsbildüberlappung (〉 95%) kann dies ausgleichen.〈br〉Im Gegensatz zu den auf Fernerkundung basierenden Indizes verfolgen die baumbezogenen Mikrohabitat (TreM) Aufnahmen das gleiche Ziel, Waldstrukturen zu quantifizieren, die auf einer Bestandsebene zusammengefasst werden können. TreMs selbst sind spezielle Baumstrukturen wie Gabeln, Höhlen, Pilze und vieles mehr. Während die Perspektiven auf die Waldstruktur aus beiden Ansätzen sehr unterschiedlich sind, sind sie durch das gemeinsame Ziel der Quanti ...
Note:
Dissertation Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau 2019
Language:
English
Keywords:
Hochschulschrift
DOI:
10.6094/UNIFR/151315
URN:
urn:nbn:de:bsz:25-freidok-1513158
URL:
https://doi.org/10.6094/UNIFR/151315
URL:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:25-freidok-1513158
URL:
https://d-nb.info/1200851455/34
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