"LaDiWaldi" hat das Institut für Waldwachstum an der BOKU University die 3D-Scan-Daten von Apple-Geräten zur Vermessung von Bäumen getestet. Die Forschungsergebnisse flossen unter anderem in eine gleichnamige App, die Waldbesitzer*innen, Forstbetriebe, Dienstleister*innen und Behörden zur Schaffung und zum Erhalt klimafitter Wälder nutzen können.

Mittlerweile kann man in der Forstwirtschaft und -wissenschaft auf eine Reihe digitaler Werkzeuge für die Messung und Inventur von Bäumen, Beständen und Wäldern zurückgreifen. Neben High-End-Laserscannern eignen sich etwa auch Smartphones und Tablets der Apple-Pro-Serie , mit denen 3D-Modelle der Umgebung mit einer Reichweite von bis zu fünf Meter erstellt werden können - dank LiDAR-Sensoren, die seit einigen Jahren automatisch in diesen verbaut werden. 

Ein BOKU-Forschungsteam rund um Arne Nothdurft vom Institut für Waldwachstum untersuchte im Projekt "LaDiWaldi" (Lasergestützte digitale Waldinventur und Einsatzplanung) die Möglichkeiten, die sich durch den Einsatz solcher Geräte in der präzisen räumlich-expliziten Inventarisierung des Holzvorrats in alpinen Regionen langfristig eröffnen.

Mit VR-Brille Bäume messen 

"Ein besonders innovatives Beispiel ist die Apple Vision Pro (AVP). Mit der Mixed-Reality-Brille lassen sich Messungen in Echtzeit allein durch Blickrichtung und einfachen Fingerbewegungen durchführen", erklärt Nothdurfts Kollege Tobias Ofner-Graff. Im BOKU-Lehrforstzentrum Rosalia im Burgenland untersuchte das Team, wie zuverlässig 3D-Scandaten von Smartphones und Tablets für forstliche Messungen sind. 

"An 22 Stichprobenpunkten wurden insgesamt 182 Bäume vermessen, zunächst mit konventionellen Methoden, wie Kluppe oder Pi-Band, und anschließend mit den Mixed-Reality-Apps Handsruler und Tape Measure", so Ofner-Graff. 

Die Ergebnisse zeigen: 

  • Beide Anwendungen lieferten zuverlässige Daten.
  • Die mittlere quadratische Abweichung lag zwischen acht und elf Prozent.
  • Selbst, wenn die gleichen Messungen durch unterschiedliche Personen durchgeführt wurden, konnten keine Unterschiede nachgewiesen werden. Das unterstreicht die personenunabhängige Messgenauigkeit der Technologie.
  • Die Reichweite der integrierten LiDAR-Scanner kann durch die Kombination mit bestehenden Vegetationshöhenmodellen aus Airborne-Laserscanning-Daten kompensiert werden.

Von Stichprobenpunkte zu Datensätzen

Mit den Erkenntnissen, die das Team im Rahmen von "LaDiWaldi" gewann, entwickelte es in Zusammenarbeit mit dem Waldverband Steiermark und dem Forstlogistikunternehmen Latschbacher eine App. Diese erlaubt es Kleinwaldbesitzer*innen, Forstbetrieben, Dienstleister*innen und Behörden digitale Waldinventuren selbstständig durchzuführen. „Sie können Punktwolken einzelner Stichprobenpunkte im Wald aufnehmen und die App erfasst Bestandsgrenzen, Probepunktpositionen und Zusatzinformationen wie Alter oder Bestandsklassen. Die gescannten Daten werden anschließend auf einen Server hochgeladen, auf dem die Punktwolken automatisch ausgewertet werden. Nutzer*innen können eigenständig festlegen, welche Kennzahlen – ob Holzvorrat, Stammdichte, Grundfläche oder Baumhöhe – berechnet und in Kartenform zurückgeliefert werden", fährt Nothdurft fort. Dadurch wird es Nutzer*innen ermöglicht, umfangreiche Datensätze aus Stichprobenpunkten zu generieren, von Holzvorrats- und Stammzahlkarten über Geländemodelle bis hin zu Informationen über Hangneigungen, Gerinneverläufe, Forststraßen oder forstliche Wuchsgebiete. 

Im Unterschied zu einer reinen Erfahrungs- oder Sichtschätzung liefert die App somit messbasierte, objektive Werte, die Akteur*innen als Grundlage für fundierte Entscheidungen und Werkzeug zur Forstplanung dienen. Mit seiner Forschung liefert das BOKU-Team wichtige Erkenntnisse und Instrumente, die die Waldinventur revolutionieren und digitalisieren. Für präzise digitale Messungen benötigt man heutzutage nämlich keine teure Spezialausrüstung mehr – die Geräte dazu trägt bereits fast jeder Mensch in seiner Hosentasche. 

Wissenschaftlicher Kontakt

Univ.Prof. Dipl.-FW. Dr. Arne Nothdurft
BOKU University
Institut für Waldwachstum
Email: arne.nothdurft(at)boku.ac.at
Telefon: +43 1 47654-91411

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