Erfassung von Bäumen mittels Laserscan-Daten (LiDAR-Daten) zur Expositionsanalyse entlang des Bundesfernstraßennetzes von Nordrhein-Westfalen

Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung einer Methodik zur Identifizierung und Parametrisierung von Einzelbaumen entlang des Bundesfernstrasennetzes auf Basis frei verfugbarer Datengrundlagen sowie die Bereitstellung und technische Umsetzung der Prozesse in Form geeigneter Werkzeuge fur das Geoinformationssystem Esri ArcGIS. Zur Erfullung dieses Ziels wurde zunachst eine Literaturanalyse durchgefuhrt und darauf aufbauend die grundlegende Herangehensweise abgeleitet. Auf Basis der vom Land Nordrhein-Westfalen bereitgestellten hochauflosenden LiDAR-Daten wurde anschliesend ein Kronenhohenmodell abgeleitet und dieses zur Ermittlung der potenziellen Baum-kandidaten genutzt. Weiterhin konnte auf Grundlage der digitalen 4-Kanal-Orthofotos der Normalized Difference Vegetation Index berechnet und eine Unterscheidung vegetationsloser sowie -bedeckter Flachen durchgefuhrt werden, um so die Anzahl von Fehlklassifikationen zu reduzieren. Zur Ermittlung einer geeigneten Methodik wurden verschiedene Modelle mit unterschiedlich aufbereiteten Ausgangsdaten berechnet, validiert und anschliesend iterativ angepasst. Dabei konnte festgestellt werden, dass unter den vorherrschenden heterogenen Vegetationsbedingungen mit dem gewahlten Ansatz kein allgemein gultiges Verfahren existiert, welches alle Rahmenbedingungen gleichermasen abdeckt. Insgesamt besitzt die entwickelte Methodik bezuglich der Einzelbaumerkennung eine Wiedererkennungsrate von ca. 65 – 75 % bei Laub- und ca. 60 – 65 % bei Nadelholzern. Da Strukturen, wie z. B. dichte Nadelwalder, jedoch erheblich unterschatzt werden, wurde ein weiterer, fur diesen Typ besser angepasster Ansatz ausgewahlt und die Ergebnisse kombiniert. Nach Durchfuhrung der Berechnungen erfolgte die Attributierung der Punkte hinsichtlich Lage, Hohe und Entfernung zum Strasenrand, die Ausweisung der fur das Bundesfernstrasennetz relevanten Baumkandidaten sowie daran anknupfend die Zuweisung der Summe aller potentiell gefahrlichen Baume an den jeweiligen Strasenabschnitt.