Decision makers at the strategic / tactical levels in the forestry field have become increasingly interested in obtaining forest information from remote sensing data. This information, referred to as forest parameters, can be obtained at the forest stands level, and should be sufficient to contribute to the decision support system (DSS) for forest enterprises. Based on the judgment of forest experts, the most important forest parameters related to forest management and planning, to be delivered by remote sensing means, were identified. These parameters include: forest cover, forest type, forest changes and the forest tree species - the parameter that presents the greatest challenge to remote sensing. The aim of this thesis was to investigate the potential of two approaches, provided by leading optical remote sensing satellite technologies for offering operational means, to extract the above listed parameters. The first is the mono-temporal hyperspectral approach, using the Hyperion system in the Mediterranean forest. The second is the multi-seasonal multispectral approach, using the RapidEye system in three Bavarian forests representing different growth regions. The outcomes of both approaches will inform which approach should be considered the most suitable for individual parameter extraction. Results should further contribute promoting the implementation into forest applications using the next generation hyperspectral satellites such as: EnMap, as well as multi-seasonal satellites like the Sentinel missions. The multi-seasonal multispectral approach has to cope with lower spectral resolution at higher spatial and temporal resolution while the hyperspectral approach is based on the high spectral resolution and a spectral range from the visible up to the short wave infrared. Results show that the higher temporal and spatial resolution, in spite of the lower spectral resolution, of RapidEye data proved to be better suited for extracting the parameters forest cover, type, changes and specially tree species, than that of Hyperion data. The cost of the multi-seasonal multispectral approach will remain more affordable than the hyperspectral approach, taking into consideration the limited coverage of the hyperspectral systems. This trend is expected to continue with next generation hyperspectral satellites EnMap, as well as the multi-seasonal satellites Sentinel.     «

Decision makers at the strategic / tactical levels in the forestry field have become increasingly interested in obtaining forest information from remote sensing data. This information, referred to as forest parameters, can be obtained at the forest stands level, and should be sufficient to contribute to the decision support system (DSS) for forest enterprises. Based on the judgment of forest experts, the most important forest parameters related to forest management and planning, to be delivered...     »

Entscheidungsträger auf der strategischen/taktischen Ebene des Forstbetriebs zeigen wachsendes Interesse, Informationen durch Fernerkundung zu erlangen. Die über Methoden der Fernerkundung auf Bestandsebene gesammelten Informationen sollen in Entscheidungs-Unterstützung-Systeme (EUS) der Forstbetriebe integriert werden. Eine Projektvorbereitend durchgeführte Expertenumfrage hat die wichtigsten Parameter identifiziert, die die Fernerkundung für die Bewirtschaftung des Waldes beitragen kann. Diese umfassen: Fläche, Typ und Veränderung des Waldes, sowie die größte Herausforderung für die Fernerkundung, die Identifikation der Baumarten. Das Ziel dieser Doktorarbeit war es, das Potential zweier Ansätze zu ermitteln, denen von der Fachwelt das größte Potential zugesprochen wird, die oben genannten Parameter zu extrahieren. Der erste Ansatz baut auf die Aussage möglichst detailliert erfasster spektraler Signaturen. Hierzu wurde ein Datensatz des hyperspektralen Hyperion Systems ausgewertet, der unter optimalen Bedingungen in einem Testgebiet in Kreta aufgenommen wurde. Der zweite Ansatz untersucht die Optionen hoher zeitlicher Wiederholraten, die mit dem RapidEye System erstmalig mit operationeller Perspektive umsetzbar wurde. Ausgewertet wird der „phänologische Fingerabdruck“ der Interessensobjekte. Beide Ansätze müssen mit Einschränkungen technischer Natur umgehen. Der hyperspektrale Ansatz baut auf viele sehr schmale Spektralbänder Hier kann das geforderte Signal zu Rausch Verhältnis lediglich über eine gröbere räumliche Auflösung erzielt werden, im Falle von Hyperion sind das 30 m Pixel. Die fünf baugleichen operationellen RapidEye Sensoren auf Umlaufbahn haben lediglich fünf vergleichsweise breite Spektralbänder mit einer Bodenauflösung von 5 m, aber eine nominelle Wiederholmöglichkeit alle 2-3 Tage. Darüber hinaus können die Daten zu marktgerechten Preisen angeboten werden, da die Detektoren lediglich den „günstigen“ Sichtbaren und Nahen Infrarot Bereich abdecken. Als Testgebiete dienten drei Waldflächen aus unterschiedlichen Wuchsgebieten in Bayern. Ein Vergleich beider Verfahren soll als Entscheidungshilfe dienen, welche Methoden und Auswertungsansätze am besten geeignet erscheinen um die benötigte Information für den Wald-/Forstbereich über Datensätze der nächsten Generation der hyperspektralen Satelliten, wie z.B. EnMap sowie der multisaisonalen Sentinel Satelliten des ESA Kopernikus Programms in einem praxistauglichen, operationellen Umfeld bereitzustellen. Als Ergebnis der hier vorgestellten Arbeiten kann gesagt werden, dass die höhere räumliche und zeitliche Auflösung des RapidEye Systems trotz minimaler spektraler Information im Vergleich zu dem hyperspektralen Hyperion System die klar besseren Ergebnisse in Bezug auf die Bestimmung der forstlichen Ziel-Parameter Waldfläche, Waldtyp, Waldveränderungen und insbesondere der Baumartenerkennung erbracht hat.      «

Entscheidungsträger auf der strategischen/taktischen Ebene des Forstbetriebs zeigen wachsendes Interesse, Informationen durch Fernerkundung zu erlangen. Die über Methoden der Fernerkundung auf Bestandsebene gesammelten Informationen sollen in Entscheidungs-Unterstützung-Systeme (EUS) der Forstbetriebe integriert werden. Eine Projektvorbereitend durchgeführte Expertenumfrage hat die wichtigsten Parameter identifiziert, die die Fernerkundung für die Bewirtschaftung des Waldes beitragen kann. Diese...     »