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Projekt
Waldsturmschadensanalyse mittels Fernerkundung durch Drohnen
Projekt auf einen Blick

Projekt auf einen Blick

Zur Bestimmung von Sturmschäden in Waldgebieten wurde eine Software entwickelt, die es ermöglicht, in von Drohnen aufgenommenen Luftbildern umgestürzte Bäume zu detektieren, zu vermessen und geografisch zu lokalisieren. Damit wird die Schadensanalyse schneller, effizienter und weniger gefährlich.

Ausgangslage

Ausgangslage

In der Nacht vom 29. auf den 30. Oktober 2018 fegte der Sturm Vaia über Kroatien, Italien, Österreich und die Schweiz und richtete viele Schäden an. Auf dem Piz Martegnas oberhalb von Savognin wurden Windgeschwindigkeiten von über 180 km/h gemessen, auf dem Albulapass knickte der Sturm vier Hochspannungsmasten um und deckte das Hospizdach ab. Die erfassten Waldschäden in Graubünden betrafen 100 Hektar Fläche und beliefen sich auf über 60 000 Kubikmeter Sturmholz. Diese vom Sturm Vaia angerichteten Schäden sind zwar signifikant, aber in der langjährigen Statistik weder eine Seltenheit noch ein Rekord.

Projektziel

Projektziel

Gerade in einem Gebirgskanton hat der Wald eine wichtige Schutzfunktion. Er schützt Menschen und Infrastruktur vor Naturereignissen wie Lawinen oder Steinschlag. Nach einem solchen Schadensereignis ist es wichtig, das Ausmass des Schadens möglichst rasch festzustellen: Wie viel Wald wurde zerstört? Wie stark ist die Schutzwaldfunktion eingeschränkt? Wie aufwändig ist eine Räumung des Sturmholzes? Die Schadensermittlung erfolgt heutzutage durch die Revierförster im Rahmen einer Gebietsbegehung. Auf der Basis der ermittelten Informationen können Entscheidungen getroffen werden, zum Beispiel ob das Sturmholz geräumt wird und ob temporäre Lawinenverbauungen nötig sind.

Umsetzung

Umsetzung

In einem Gemeinschaftsprojekt des WSL-Instituts für Schnee- und Lawinenforschung SLF (mit dem neuen Forschungszentrum CERC) in Davos und des Instituts für Photonics und Robotics (IPR) der Fachhochschule Graubünden in Chur wurde untersucht, wie man die Schadensanalyse mittels Luftbildern in Zukunft effizienter gestalten kann. Zu diesem Zweck wurde vom SLF im Auftrag des Amtes für Wald und Naturgefahren (AWN) eine Drohnenbefliegung über einem Waldgebiet im Val Mela östlich von Bergün durchgeführt, einem Tal, das vom Sturm Vaia in Mitleidenschaft gezogen worden war. Die dabei entstandenen Ortho-Luftbilder bieten eine präzise und verzerrungsfreie Darstellung jedes Punktes, senkrecht von oben gesehen. Die Aufnahmen haben eine sehr hohe Auflösung (2 cm pro Bildpunkt) und sind Farbbilder. Am Institut für Photonics und Robotics (IPR) wurde eine Software entwickelt, die diese Luftbilder vollautomatisch auswertet: Die umgestürzten Bäume werden detektiert, vermessen und geografisch lokalisiert. Daraus lassen sich Statistiken zur lokalisierten Menge an Sturmholz und zu dessen Verteilung im Gelände erstellen. So lässt sich eine Schadensanalyse schnell und effizient durchführen. Durch die Erfassung der Schäden mittels Drohnen entfällt die gefährliche Begehung und manuelle Erfassung durch Personen zwischen frisch umgestürzten Bäumen in einem potenziell absturzgefährdeten Berggebiet. Die Resultate sind zudem viel schneller verfügbar. Durch die rasche Ermittlung der Sturmholzmenge lassen sich auch die wirtschaftlichen Auswirkungen des Sturmholzangebots auf dem Holzmarkt – einem wichtigen Wirtschaftsfaktor in Graubünden – und dessen Einfluss auf den Holzpreis frühzeitig abschätzen.

Waldsturmschadensanalyse mittels Fernerkundung durch Drohnen
Resultate

Resultate

Die entwickelte Software steht noch am Anfang und muss sich erst bewähren. Vor allem eine Validierung der ermittelten Sturmholzmengen durch einen Vergleich mit den manuell ermittelten oder letztlich geräumten Holzmengen steht noch aus. Deshalb planen die beteiligten Bündner Institute ein gemeinsames Forschungsprojekt. Der Grundstein ist gelegt, um die Schadensbeurteilung von Sturmschäden künftig zu vereinfachen.

Team

Team

Dr. Yves Bühler, WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF

Weiterführende Information

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Beteiligte