Siegelement der Uni Freiburg in Form eines Kreises

Steckbrief FirST 2.0

Logo Forest Watch - FirST Projekt TU Berlin
NameFirSt 2.0 (Forest damage inventory based on rapid satellite (Sentinel-2) technology)
FunktionZiel: Entwicklung eines skalierbaren Systems zur kontinuierlichen Waldschadensanalyse.

Funktion: Identifikation und Analyse von Schadensarten wie Trockenstress, Schädlingsbefall (z. B. Borkenkäfer), Sturmschäden.

Oberthema: Waldmanagement und ökologische Überwachung.
TechnologieMultisensorale Fernerkundung (Radar-, Optische-, Hyperspektral- und Thermaldaten), Cloud-Computing, Maschinelles Lernen, einschließlich Deep Learning, und KI-gestützten Algorithmen
EinsatzbereicheBereiche: Waldmanagement, Forstwirtschaft, Naturschutz

Regionen: Deutschlandweit, mit Pilotprojekten und Testgebieten wie Arnsberger Wald, Bayerischer Wald, Mecklenburg-Vorpommern
DatenquellenSatellitendaten: Sentinel-2, Landsat,
Sensoren: Hyperspektrale Drohnendaten, Thermal-Infrarot-Sensoren,
Meteorologische Daten (z. B. aus Wetterstationen),
Bodensensoren
Funktionsweise und AlgorithmenFunktionsweise: Nutzung von KI-Modellen zur Datenanalyse; Zeitreihenanalysen und Algorithmen zur Vorhersage und Mustererkennung.

Algorithmen: Random-Forest, Logistische Regression, Red-Edge-Parameter für Vegetationsindizes.
Ergebnis / OutputSchadenshotspot-Erkennung, Prognosen für zukünftige Schadenssymptome und -ketten, Empfehlungen für präventive Maßnahmen und optimiertes Waldmanagement
VorteileSchnelle und präzise Erkennung von Waldschäden.

Unterstützung bei Entscheidungsprozessen durch moderne Dateninfrastruktur.

Verbesserung von Präventions- und Reaktionsmöglichkeiten:
Schnellere Schadensdiagnose: Frühzeitige Erkennung von Trockenstress, Sturmschäden und Schädlingsbefall.
Genauigkeit: Nutzung moderner Fernerkundungs- und Datenverarbeitungstechnologien für präzise Ergebnisse.
Kosteneffizienz: Reduktion von Kosten durch Satellitendaten im Vergleich zu manuellen Überwachungsmethoden.
Skalierbarkeit: Anwendung von lokalen bis nationalen Analysen möglich.
ZielgruppeForstbehörden,
Wissenschaftler*innen,
Akteure des Naturschutzes,
private WaldbesitzerAnforderungen: Grundkenntnisse in der Anwendung von Softwaretools und Interpretation von Fernerkundungsdaten
Projekte / ReferenzenGefördert durch das mFUND-Programm des BMVI mit rund 1,8 Millionen Euro (FKZ: 19F2127A)
Laufzeit: Juli.2020 – Juni. 2023Projektpartner:
Technische Universität Berlin
Thünen-Institut für Waldökosysteme
Landesforst Mecklenburg-Vorpommern
Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen
Nationalpark Bayerischer Wald

FirSt (Vorläuferprojekt): Entwicklung von Methoden zur Erkennung von Sturmschäden
ForestWatch-Plattform: Integration der Ergebnisse in eine interaktive Web- und Mobilanwendung. URL: https://forestwatch.lup-umwelt.de/

Veröffentlichungen: Studien zur Algorithmusvalidierung und Anwendung (z. B. Nutzung von Sentinel-2-Daten zur Schadensanalyse)
KostenNicht explizit angegeben. Entwicklungs- und Förderkosten durch BMVI abgedeckt.
NutzungserfahrungenBewertungen: Testnutzungen in Zusammenarbeit mit Waldbesitzern ergaben positive Rückmeldungen zur Benutzerfreundlichkeit.
Benutzerfreundlichkeit: Mobile App und Desktop-Version mit interaktiven Funktionen und zeitnahen Datenaktualisierungen.
Risiken und SchwächenDatengenauigkeit: Abhängigkeit von Wetterbedingungen bei Drohnenflügen und Satellitenaufnahmen.

Technologische Abhängigkeit: Erfordert fortlaufende Pflege und Aktualisierung der Modelle.

Einsatzgrenzen: Einige Algorithmen noch nicht deutschlandweit anwendbar.
Zukunftsperspektiven / WeiterentwicklungNeue Funktionen: Verbesserung der Algorithmen für verschiedene Schadensarten, Differenzierung zwischen forstlichen Eingriffen & Schäden, Hinzufügen zusätzlicher fernerkundungsbasierter Parameter.

Integration: Weitere Datenquellen (Sensoren, private Waldbesitzerdaten oder IoT-Sensoren).
Verfügbarkeit und KontaktProjektleitung:
Dr. Annett Frick: annett.frick@lup-umwelt.de

Plattform: ForestWatch (Web und App):
Randolf Klinke: randolf.klinke@lup-umwelt.de
Gregor Weyer: gregor.weyer@lup-umwelt.de