ForestWatch

Bundesweites Monitoring des Waldzustands in Deutschland

Der von LUP entwickelte Dienst „ForestWatch“ ist ein kostenfreier Service, der auf Basis einer Sentinel-2 Satellitenzeitreihe arbeitet. Er bietet ein kontinuierliches, bundesweites Monitoring der Vitalitätsbeeinträchtigung der Wälder in Deutschland in einer sehr hohen räumlichen Auflösung von 10 Metern. Dieser Dienst ist besonders wichtig im Kontext des Klimawandels, da durch Extremwettereignisse wie lange Trockenperioden oder Stürme und daraus folgende Schäden, beispielsweise durch Insekten, die Wälder Mitteleuropas erheblich getroffen wurden und werden.

ForestWatch bietet zudem auch detaillierte zusätzliche Informationen über den Zustand des Waldes, etwa zum Anteil des stehenden Totholzes und zu neu entstandenen Freiflächen. Die Plattform erlaubt es den Nutzern auch, bestimmte Gebiete, beispielsweise den eigenen Privatwald, in eine Karte zu zeichnen und den zeitlichen Verlauf der Vitalität für diese Flächen zu ermitteln.

ForestWatch basiert auf einem prozentualen Vergleich des Disease Water Stress Index (Galvão et al.,2005) zweier Zeitpunkte. Der Index reagiert sehr gut auf Veränderungen der Blattpigmente und des Wassergehalts von Vegetation. Zur Verbesserung der Genauigkeit verwendet die Methode eine von LUP erstellte Gehölzmaske, um die bewaldeten Gebiete abzugrenzen. Derzeit sind zwei verschiedene Methoden zur Darstellung von Vitalitätsveränderungen implementiert:

In allen Fällen kommt dabei das Harmonische Modell zur Anwendung, wobei der aktuelle Vitalitätsindexwert mit dem Erwartungswert des Modells verglichen wird. So wird die prozentuale Abweichung bestimmt und diese in Vitalitätsstufen eingeteilt. Auch wird die Kartierung der dominanten Baumarten des Thünen-Institutes bereitgestellt, damit man die Entwicklung einzelner Arten analysieren kann.

Die dargestellten Ergebnisse wurden und werden beispielhaft auf ihre Genauigkeit und Aussagekraft im Gelände geprüft, unter anderem im Freistaat Sachsen, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen oder in Nationalparken wie dem Nationalpark Harz. Die einzelnen Analyseergebnisse erreichten dabei eine hohe inhaltliche Qualität, sowohl unter Betrachtung der Vitalitätsaussagen, als auch in der räumlichen Darstellung (weitere Informationen dazu finden sich im Glossar).

Die Daten und Analysen von ForestWatch sind besonders wertvoll für die Forstwirtschaft und den Naturschutz, da sie eine verbesserte Überwachung der Wälder und ein effektiveres Waldmanagement ermöglichen. Ziel ist es, auch Privatwaldbesitzern eine Unterstützung bei der Bewirtschaftung ihrer Wälder zu bieten, ohne dass kostspielige Befliegungen und Datenauswertungen notwendig sind.

Im Rahmen des Forschungsprojektes FirSt2.0, gefördert im Rahmen der Richtlinie mFund des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur, wird dieser Service in der Laufzeit des Projektes kontinuierlich weiterentwickelt.

Sollten Sie weitergehendes Interesse an den Analysedaten von ForestWatch haben, zum Beispiel um sie in eigene Prozesse einzubinden (dies ist je nach Aufwand eventuell mit Kosten verbunden), stehen wir gerne zu Ihrer Verfügung.

standort

Vitalitätsveränderung - harmonisches Modell

 
positiver Trend
 
gleichbleibend
 
leicht negativer Trend
 
mittlerer negativer Trend
 
stark negativer Trend
 
sehr stark negativer Trend
 
extrem stark negativer Trend
 
Kein Veränderung detektiert

Baumarten

 
Birke (Birch)
 
Buche (Beech)
 
Douglasie (Douglas fir)
 
Eiche (Oak)
 
Erle (Alder)
 
Fichte (Spruce)
 
Kiefer (Pine)
 
Lärche (Larch)
 
Tanne (Fir)
 
And. Laubbäume, hohe Lebenserwartung (ODH)
 
And. Laubbäume, geringe Lebenserwartung (LDH)
logo
vitalitaet
Vitalitäts-
veränderung
totholz
Stehendes Totholz
freiflaechen
Freiflächen
baumarten
Baumarten
timeseries
Flächen-
analyse

Der prozentuale Anteil eines Pixels an noch stehenden, jedoch abgestorbenen Bäumen auf Sentinel-2 Satellitendaten wird mit einem Upscaling-Algorithmus, basierend auf drohnenbasierten Trainingsdaten, abgeleitet. In Zusammenarbeit mit dem KIT. Neben der Veröffentlichung sind auch die Daten abrufbar

Vitalitätsveränderung

Harmonisches Modell

Beim Harmonischen Modell werden die Werte für das entspechende Jahr mit modellbasierten Erwartungswerten verglichen und daraus Anomalien berechnet. Im Layer Anomalien sind nur die Flächen enthalten, wo Anomalien detektiert wurden, im Gesamtwald alle Waldflächen.

Gesamtwald
Anomalien

Direkter Vergleich

Vergleich des Mittelwerts von 2010-2015 mit den Werten für das gewählte Jahr.

2010 - 2015
Weitere Informationen finden Sie im Glossar.

Auf Grundlage der Zeitreihenbetrachtung des Harmonischen Modells kann der früheste Zeitpunkt einer Störung (Werte außerhalb des Toleranzbereichs drei Mal in Folge) ausgegeben werden. Die angezeigte Zeitspanne kann vom Nutzer interaktiv angepasst werden.


Basierend auf den Ergebnissen des Thünen-Instituts, welche als Karte im Waldatlas unter freier Lizenz (CC BY 4.0) veröffentlicht wurde.

Mittels Schwellenwertverfahren detektierte Freiflächen innerhalb der Gehölzmaske. Bezug ist immer das ausgewählte Jahr.

Flächenanalyse

Es ist möglich, eines oder mehrere Polygone in die Karte zu zeichnen und Zeitreihen des verwendeten DSWI für die Flächen zu erstellen. Dabei werden sowohl die berechneten Indexwerte je Zeitpunkt, als auch eine mittels Kalman-Filter interpoliert, kontinuierliche Zeitreihe ausgegeben.
Die Geschwindigkeit hängt von der Größe der Polygone, deren räumlicher Nähe und der aktuellen Auslastung ab. Auch für kleine Polygone kann es einige Zeit dauern, da eine große Menge Daten verarbeitet werden muss. In der Zeit kann dieses Fenster minimiert werden, die Berechnung geht weiter.
Sollten Sie eine neue Berechnung starten wollen, müssen Sie zuerst die alten Flächen über den entsprechenden Button löschen.

2025 - harm. Modell - Gesamtwald
Baumarten
singlescreen
splitscreen
basemapmap1
Länder-grenzen
Satelliten-RGB
Topographie
Basemap (grau)
basemapmap2
Länder-grenzen
Satelliten-RGB
Topographie
Basemap (grau)

Stehendes Totholz

 
10 %
 
20 %
 
30 %
 
40 %
 
50 %
 
60 %
 
70 %
 
80 %
 
90 %
 
100%

Vitalitätsveränderung

Bezugszeitraum 2010 - 2015
 
positiver Trend (>5%)
 
gleichbleibend (-5% bis +5%)
 
leicht negativer Trend (-5% bis -10%)
 
mittlerer negativer Trend (-10% bis -20%)
 
stark negativer Trend (-20% bis -40%)
 
sehr stark negativer Trend (-40% bis -60%)
 
extrem stark negativer Trend (-60% bis -100%)

Freiflächen

 
Freiflächen

Aufgrund ihrer Bildschirmauflösung wird vermutet, dass sie ein mobiles Endgerät nutzen. Möchten Sie jetzt zur mobilen Version von ForestWatch wechseln?