FOR-X
Die Zerstörung tropischer Regenwälder schreitet weltweit und besonders in Süd-Ost-Asien in dramatischen Ausmaßen voran. Die Rolle tropischer Regenwälder als globaler Klimafaktor und CO2–Senke wird im Rahmen von Kyoto-Mechanismen bewertet werden. Derzeit gehen etwa 20 % der globalen CO2 Emissionen auf Entwaldung und Walddegradierung in den Tropen zurück (IPCC 2000). Es wird geschätzt, dass Abholzung der natürlichen Waldbestände weltweit mehr Emissionen verursacht als der Verkehrsbereich.
Im Rahmen des Verbundvorhabens FOR-X beabsichtigen die Partner RSS GmbH und Infoterra GmbH, durch synergetische Nutzung von SAR-Satelliten Daten unterschiedlicher Frequenz und Auflösung ein Konzept zur Überwachung von Entwaldungsvorgängen zu entwickeln. Das multiskalige Monitoringkonzept soll darauf abzielen, die Kyoto-Reporting-Pflichten von Ländern tropischer Regionen zu unterstützen.
Erstmals in der Geschichte der zivilen Fernerkundung existieren drei operationelle SAR-Satelliten, die multipolarimetrisch in unterschiedlichen Frequenzbereichen arbeiten. In diesem Kontext wurde Forschungs- und Entwicklungsbedarf identifiziert, der im Rahmen von FOR-X erarbeitet wird.
Dabei stehen zwei Untersuchungsschwerpunkte im Vordergrund:
- Die Untersuchung der Einsatzmöglichkeiten von TerraSAR-X in diesem Kontext sowie der Synergien zwischen X-Band (TerraSAR-X), C-Band (ENVISAT ASAR) und L-Band (ALOS PALSAR) für das großflächige Monitoring von Veränderungen der Waldfläche und deren Charakterisierung.
- Methoden zur Klassifikation tropischer Waldgesellschaften und Degradationsstufen zur Einschätzung des Kohlenstoffspeichers.
Durch die Nutzung verschiedener Polarisationen, Einfallswinkel und radargrammetrischer Methoden sollen Strategien entwickelt werden, die es erlauben strukturelle Kronendachparameter abzuleiten, die so auf unterschiedliche Waldgesellschaften schließen lassen. Diese werden anschließend mit In-situ Aufnahmen, Inventur-Daten und Biomasse-Angaben aus wissenschaftlicher Literatur in Beziehung gesetzt und gestatten so Angaben zur oberirdischen Biomasse
Sowohl mit dem ersten, als auch mit dem zweiten Ansatz ist die Erarbeitung einer wissenschaftlichen Grundlage zur Erstellung detaillierter Waldkarten für tropische Gebiete (in denen solche Karten oft gar nicht oder in mangelhafter Qualität vorliegen) Gegenstand des Vorhabens.
Die Ausrichtung der Forschung wird sich in erster Linie an den Qualitätsansprüchen nationaler Waldinventuren sowie Kyoto-Reporting orientieren, wobei ein künftiger Service auch für andere privatwirtschaftliche und öffentliche Nutzer attraktiv sein soll (z.B. Holzkonzessionen, CDM-Projekte), um eine möglichst breite und nachhaltige Nutzung zu gewährleisten.
Das Hauptuntersuchungsgebiet befindet sich südlich der indonesischen Stadt Palangkaraya in Zentral-Kalimantan. Von besonderem Interesse innerhalb diese Gebiets ist der Sebangau-Nationalpark, der sich durch vielfältige Torfregenwaldtypen auszeichnet.
Erste Ergebnisse wurden im Rahmen der TerraSAR-X Science Meeting im November beim DLR vorgestellt (Analyses of TerraSAR-X modes and polarizations fort he classification and discrimination of different tropical rain forest types in Central Kalimantan (Indonesia).
TerraSAR-X: Die Darstellung von 3 Aufnahmeterminen (14.02.2008 in Rot, 14.06.2008 in Grün, 25.06.2008 in Blau) einer VV polarisierten ScanSAR Szene zeigt deutliche Unterschiede im saisonalen Rückstreuungsverhalten unterschiedlicher Oberflächen. Größte Änderungen sind hier im Überschwemmungsbereich der Flüsse, aber auch auf Brand- und stark degradierten Waldflächen zu erkennen, ungestörter dichter Regenwald zeigt eine relativ konstante Rückstreuung über die Zeit. TerraSAR-X data © Infoterra GmbH
TerraSAR-X-Stripmap VV-Polarisation. Erkennbar sind Brandnarben und unterschiedliche Vegetationsstrukturen. TerraSAR-X data © Infoterra GmbH
SPOT5. Erkennbar sind Brandnarben und unterschiedliche Vegetationsstrukturen.
Visueller Vergleich zwischen Landsat 7 EMT+, bzw. hochauflösendem Orthobild und TerraSAR-x StipMap Daten. Mit einer Vergrößerung von einer Brandfläche am Kanal. Basierend auf den TSX Daten ist kaum ein Unterschied zwischen Wald und Nichtwald erkennbar. Auch Einzelbäume können nicht definitiv ausgemacht werden. Lediglich der SAR „Shadow“ Effekt ist gut erkennbar an der Waldgrenze.
TSX Daten: © Infoterra GmbH
Vergleich zwischen Landsat 7 ETM+ und unterschiedlichen TSX StripMap Polarisationen. In gelb eingekreist ist eine logging road und in rot eine alte Brandnarbe. In der VV Szene sind diese beiden Regionen am deutlichsten zu erkennen, wo hingegen auf der HV Szene kaum ein Unterschied sichtbar ist.
TSX Daten: © Infoterra GmbH
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