Bachelorarbeit Martin Bartoszek
Titel:
Rekonstruktion eines Forstbestandes nach der Durchforstung
anhand von Laserscannerpunktwolken
(Reconstrution of a Forest Stand After Thinning Using Laser
Scanner Point Clouds)
Beschreibung:
Die regelmäßige Pflege von Waldbeständen dient neben der Ernte von Nutzholz zur Ertragssteigerung des Holzvorkommens. Insbesondere die Durchforstung als ein wesentliches Instrument der Waldpflege kann die optimale Nutzung von Licht, Wasser und Nährstoffen regulieren, indem gezielt abgestorbene oder artspezifische Bäume entnommen werden.
Für die Aufgabe der Bestandsrekonstruktion nach der Durchforstung bietet sich die Verwendung von Laserscannerdaten an. Ausgehend von dichten und hochgenauen terrestrischen Laserscannerpunktwolken wurde der Bestand analysiert und nachträglich vervollständigt.
Zur Analyse des Bestandes wurde aus der Punktwolke ein Baumkataster extrahiert.
Abb. 1: Schnitt durch die Punkwolke zur Erstellung des Baumkatasters
Im weiteren Verlauf wurde aus der Laserscannerpunktwolke ein Modellbaum ausgeschnitten um diesen mittels räumlicher Ähnlichkeitstransformation auf den Baumstümpfen zu platzieren.
Abb. 2: Ausgeschnittener Modellbaum
Ein entscheidender Baustein der Modellierung ist ein nicht iterativer Ansatz zur Ellipseneinpassung in einen 2D-Schnitt durch die Punktwolke. Dadurch können in kurzer Zeit mit relativ geringer Rechenleistung Ellipsen in einen Datenbestand eingepasst werden.
Abb. 3: Rekonstruierter Baum in der Punktwolke
Als Ergebnis steht eine Punktwolke, die den Zustand des Waldes vor einer Durchforstung darstellt. Diese Daten können weiteren Berechnungen dienen, wie beispielsweise Strömungsberechnungen oder der Ermittlung von Festmetern Holz im Wald.