Citizens for Copernicus: Combing Copernicus and Crowdsource data for Forest Resources Monitoring

01.09.2023 - 31.08.2026
Forschungsförderungsprojekt

Das C4C-Projekt zielt darauf ab, eine österreichische Citizen Science (CS)-Datenkomponente zu entwickeln, um die In-situ-Datenlücke für eine zuverlässigere Waldkartierung mit Copernicus-Daten zu schließen. Während Waldinventurdaten zur Kalibrierung von Satellitendaten verwendet werden können, sind sie in vielen ändern nicht frei verfügbar und weisen keine hohe Stichprobendichte auf. Darüber hinaus sind moderne, auf maschinellem Lernen basierende Kartierungen mit großen Copernicus-Daten extrem datenhungrig, was neue Lösungen für den Aufbau großer In-situ-Datenkomponenten erfordert. Dieses Projekt wird die Bürger in die Überwachung des Zustands und der Veränderung der Wälder einbeziehen, indem sie mit ihren Handys Bilder sammeln und moderne 3D-Vision- und KI-Techniken für die Extraktion von 3D-Waldinformationen und die Waldkartierung mit Sentinel-1- und -2-Bildern nutzen. Das IIASA wird seine Erfahrung in der Zusammenarbeit mit den Bürgern nutzen und seine mobile Datenerfassung durch Crowdsourcing auf die Verarbeitung von stereoskopischen Bildern ausweiten. Die CS-Bilder werden an ein Backend gestreamt, um mithilfe neuartiger 3D-Vision-Ansätze Waldinformationen zu extrahieren. Entlang des Gradienten von Waldstörungen werden mehrere Dauerflächen für wiederholte CS-Bilderfassungskampagnen eingerichtet. Diese Flächen werden dieGrundlage für die Bewertung der Qualität der CS-Daten vor Ort und später für das überwachte Lernen von Satellitenbildern bei der Kartierung von Waldressourcen bilden.

Das Potenzial der Kombination von CS- und Sentinel-Bildern wird anhand eines Anwendungsfalls demonstriert, der sich auf die Kartierung von Waldbiomasse konzentriert und an dem einer der Projektpartner, die Firma Tree.ly GmbH, als Endnutzer beteiligt ist. Ein weiterer Anwendungsfall wird zusammen mit dem BFW entwickelt, um zu verstehen, wie CS-Daten in Kombination mit Sentinel-2-Bildern zu den bestehenden Arbeitsabläufen für die Kartierung von Baumarten beitragen können. Der letzte (dritte) Anwendungsfall konzentriert sich auf die Bewertung der Biomasse von Bäumen außerhalb des Waldes und auf die Frage, wie CS-Daten und Sentinel-Bilder die LULUCF-berichterstattung der Umveltbundesamt GmbH ergänzen und unterstützen können.

Das C4C-Projekt wird eine solide soziale Komponente haben, indem es das Verständnis der Bürger für die Vorteile der Copernicus-Daten erhöht und im Gegenzug demonstriert, wie Bürgerwissenschaft mit Copernicus-Satellitenbildern eine zuverlässigere Waldkartierung ermöglichen kann und damit zur Klimneutralität beizutragen. Schließlich wird die österreichische CS-Datenkomponente als ständige Quelle für die Schulung und Validierung aktueller und zukünftiger Copernicus-Satellitendaten dienen und Standards für die Entwicklung der europäischen und globalen Copernicus CS-In-situ-Datenkomponenten setzen.

Personen

Projektleiter_in

Institut

Förderungsmittel

  • FFG - Österr. Forschungsförderungs- gesellschaft mbH (National) Programm ASAP Bereich Österreichisches Weltraumprogramm Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG)

Forschungsschwerpunkte

  • Energy and Environment

Schlagwörter

DeutschEnglisch
CopernicusCopernicus
SentinelSentinel
WaldkartierungForest mapping
3D-Rekonstruktion3D reconstruction
Citizen ScienceCitizen science

Externe Partner_innen

  • IIASA International Institute for Applied Systems Analysis
  • Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum für Wald, Naturgefahren und Landschaft (BFW) Institut für Naturgefahren und Waldgrenzregionen
  • Tree.ly GmbH