Die Quantifizierung der oberirdischen Waldbiomasse (AGB) der Erde ist für einen wirksamen Klimaschutz und die Entwicklung einer Forstpolitik unerlässlich. Dennoch leiden aktuelle allometrische Skalierungsmodelle (ASMs) zur Schätzung von AGB an mehreren Nachteilen im Zusammenhang mit der Modellauswahl und Unsicherheiten bezüglich der Rückverfolgbarkeit von Kalibrierungsdaten. Terrestrisches Laserscanning (TLS) bietet eine vielversprechende zerstörungsfreie Alternative. Das Baumvolumen wird aus TLS-Punktwolken mit quantitativen Strukturmodellen (QSMs) rekonstruiert und in AGB mit Holzgrunddichte umgewandelt. Frühere Studien haben ergeben, dass die von TLS abgeleiteten Waldvolumenschätzungen insgesamt genau sind, aber Probleme bei der Rekonstruktion feinerer Zweige hervorgehoben haben. Demol et al. zielte darauf ab, TLS für die Schätzung von Baumvolumen durch Vergleich mit Referenzvolumen und Volumen von ASMs zu evaluieren.

Automatische Bodenpunktsegmentierung mit Treeseg in einem Waldkiefern-Forschungsbestand in Belgien. Quelle. Demol et al. 2021.

Die Autoren quantifizierten das Holzvolumen von 65 Bäumen in Belgien (von 77 bis 2800 L; Pinus sylvestris, Fagus sylvatica, Larix decidua und Fraxinus excelsior) mit QSMs und destruktiven Referenzmessungen. Wir haben einen Volumenexpansionsfaktor (VEF)-Ansatz getestet, indem wir das feste und handelsübliche Volumen von QSMs mit Literatur-VEF-Werten multipliziert haben.

VEF-erweiterte QSMs waren bei der Schätzung des Baumvolumens häufiger Baumarten in gemäßigten Wäldern nur geringfügig besser als die ursprünglichen QSMs. Obwohl die Schätzungen mit ASMs zufriedenstellend waren, stellte die Modellwahl eine große Unsicherheitsquelle dar, und artspezifische Modelle existierten nicht immer. Daher Demol et al. befürworten die weitere Verbesserung von Baumvolumenrekonstruktionen mit QSMs, insbesondere für feine Äste, anstatt mehr Ground-Truth-Daten zu sammeln, um VEF und allometrische Modelle zu kalibrieren. Vielversprechende Entwicklungen wie eine verbesserte Koregistrierung und intelligentere Filteransätze sind im Gange, um volumetrische Fehler in TLS-abgeleiteten Schätzungen weiter einzuschränken.

FORSCHUNGSARTIKEL

Demol, M., Calders, K., Verbeeck, H., Gielen, B., 2021. Messungen des oberirdischen Waldvolumens mit terrestrischem Laserscanning: ein Experiment zur Validierung der Wahrheit in gemäßigten, bewirtschafteten Wäldern. Annals of Botany. https://doi.org/10.1093/aob/mcab110