Wöchentlicher Wissenschafts- und Technologievortrag: „Fliegt“ ein „Förster“ am Himmel? Sehen Sie, wie Satelliten Wälder „schützen“!

Aus dem „Bulletin zum Stand der Landaufforstung in China im Jahr 2022“, das vom Büro des Nationalen Aufforstungskomitees vor dem Tag des Baumes im Jahr 2023 veröffentlicht wurde, geht hervor, dass das Land bis zu diesem Zeitpunkt die Aufforstung von 3,83 Millionen Hektar, die Begrünung und Verbesserung von 3,214 Millionen Hektar sowie die Bekämpfung der Wüstenbildung und Felswüste auf 1,8473 Millionen Hektar abgeschlossen hatte. Die Waldfläche beträgt 231 Millionen Hektar und der Waldbedeckungsgrad liegt bei 24,02 %; die Grünlandfläche beträgt 265 Millionen Hektar und die umfassende Vegetationsbedeckung des Grünlands beträgt 50,32 % ... Angesichts einer so großen Fläche an Wäldern, Feuchtgebieten, Wüstengebieten und anderen Ressourcen stellt sich die Frage, welche wissenschaftlichen und technologischen Mittel eingesetzt werden, um eine Frühwarnung vor Waldbränden und schädlichen biologischen Katastrophen zu gewährleisten und die Überwachung der forstökologischen Technik zu verwalten? Es handelt sich um eine forstwirtschaftliche Fernerkundungstechnologie.

Anwendung der Fernerkundungstechnologie in der Forstwirtschaft

Am Beispiel der Forstliche Ressourcenerhebung führten einschlägige Experten aus, dass sich die Forstlichen Ressourcenerhebungen vor dem Einsatz der Fernerkundungstechnologie zur Analyse meist auf Luftaufnahmen, topografische Karten usw. stützten, und dass man tief in die Natur vordrang, um Erhebungskarten zu erstellen, und dass man sich zur Erfassung der Umweltbedingungen im Wald der Standortkartierung bediente. Diese Methode ist zeitaufwändig und erfordert einen hohen Personal- und Finanzaufwand. Vor allem ist es nicht sehr genau und kann den Arbeitsanforderungen nicht gerecht werden.

Fernerkundungstechnik ist ein Sammelbegriff für verschiedene umfassende technische Systeme zur Beobachtung der Erde und der Himmelskörper vom Boden bis ins Weltall. Es besteht aus einer Fernerkundungsplattform, Fernerkundungsinstrumenten und Subsystemen wie Anwendungen zum Empfang, Verarbeiten und Analysieren von Informationen. Die Forschung meines Landes zur Forstfernerkundungstechnologie begann 1951 und durchlief drei wichtige Phasen: die Phase der visuellen Interpretation und Anwendung auf der Grundlage von Fernerkundungsbildern aus der Luft; die bahnbrechende und innovative Phase der Satellitenfernerkundung; und die Entwicklung der quantitativen Fernerkundung und die Bildung einer umfassenden Anwendungsdienstplattform.

In den 1980er Jahren leistete das erste Forschungsteam für Forstfernerkundung unter der Leitung von Xu Guanhua, einem Mitglied der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Pionierarbeit bei der intelligenten Gewinnung von Forstinformationen mittels Satellitenfernerkundung. Seit dem Jahr 2000 leiten Forschungsexperten für Forst-Fernerkundungstechnologie unter der Leitung von Li Zengyuan, einem Forscher am Institut für Ressourcen der Chinesischen Akademie für Forstwirtschaft, ein Team, das den Aufbau eines Anwendungssystems für Forst-Fernerkundungstechnologie stetig vorantreibt.

Satelliten „schützen“ Wälder

Um der Entwicklung der forstwirtschaftlichen Vermessungs- und Überwachungsbranche in meinem Land gerecht zu werden, wie etwa der Vermessung von Waldressourcen, der Überwachung von Feuchtgebieten, der Überwachung der Wüstenbildung, der Überwachung der forstökologischen Ingenieurwissenschaften und der Überwachung von Waldkatastrophen, und um den großen Anwendungsanforderungen an die Verarbeitung massiver Datenmengen durch Fernerkundung mit hoher räumlicher, spektraler und zeitlicher Auflösung sowie an die Produktherstellung und Systemdienste gerecht zu werden, leitet Li Zengyuan seit 2011 das Team, das die Projektforschung „Hochauflösendes Erdbeobachtungssystem“ in Angriff nimmt, eines der 16 großen nationalen Wissenschafts- und Technologieprojekte, die im „Nationalen mittel- und langfristigen Wissenschafts- und Technologieentwicklungsplan (2006-2020)“ vorgesehen sind.

Das Projekt beherrscht acht Schlüsseltechnologien für hochauflösende Anwendungen zur forstwirtschaftlichen Fernerkundung und -überwachung, hat die erste Serviceplattform für hochauflösende forstwirtschaftliche Anwendungen auf Basis von Hochleistungsrechnen und Cloud-Architektur eingerichtet und neun spezielle Standards und Spezifikationen für hohe Auflösungen formuliert, wodurch die Lücke bei den hochauflösenden forstwirtschaftlichen Fernerkundungsanwendungen meines Landes geschlossen und ein hochauflösendes Technologiesystem zur forstwirtschaftlichen Fernerkundung, -überwachung und -bewertung geschaffen wurde, das den Waldbedingungen meines Landes entspricht und die qualitativ hochwertige Entwicklung der forstwirtschaftlichen Fernerkundungstechnologie meines Landes vorantreibt. Während der Projektdurchführung wurden über 120.000 hochauflösende Daten und Produkte an über 50 forstliche Vermessungs-, Planungs- und Entwurfseinheiten sowie Forstverwaltungsabteilungen verteilt. Dadurch konnte der Anteil unabhängiger hochauflösender Fernerkundungsdaten, die ausländische Daten bei forstlichen Vermessungen und Überwachungen ersetzen, deutlich erhöht werden. Zudem wurde die flächendeckende Anwendung unabhängiger hochauflösender Fernerkundungsdaten bei der Vermessung von Forstressourcen, der Überwachung, dem Aufsichtsmanagement und der Vermögensbewertung gefördert. Es unterstützte die Schaffung der Möglichkeit, die Häufigkeit der Überwachung der Waldressourcen von einmal alle 3–5 Jahre auf einmal jährlich zu erhöhen, und die Überwachungsgenauigkeit erhöhte sich im Allgemeinen um 5 bis 10 %. Basierend auf den gängigen, durch Satellitendaten generierten Produkten wie GF-1, GF-2, GF-3 und GF-4 hat die Plattform 21 Produktionslinien für forstwirtschaftliche Produkte entwickelt. Während sich der wissenschaftliche und technologische Inhalt sowie das technische Niveau der Forstinspektionen verbesserten, brachte dies enorme wirtschaftliche und soziale Vorteile mit sich. Das Projekt gewann 2018 den zweiten Preis des National Science and Technology Progress Award.

Vor dem Hintergrund der wachsenden gesellschaftlichen Nachfrage können durch Fernerkundung ermöglichte Forstverwaltungstechnologien die menschliche Steuerung naturwissenschaftlicher Prozesse wie Kohlenstoff-, Wasser- und Nährstoffkreisläufe im Wald wirksam stärken, den Bereich und die Aktualität der traditionellen Forstressourcenverwaltung erweitern und Kosten einsparen. Bereitstellung neuer technischer Mittel für die Bereiche ökologischer Umweltschutz und Bauwesen, Nutzung forstwirtschaftlicher Ressourcen, Katastrophenvorsorge und -minderung sowie Reaktion auf globale Veränderungen.

(Guardian-Experte: Li Zengyuan, Chefexperte des Ressourceninstituts der Chinesischen Akademie für Forstwirtschaft)

Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

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