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BEAT IT!

Satellitenbasiertes Borkenkäfer-Monitoring

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Motivation & Ziele

Durch den Klimawandel leiden die Wälder Mitteleuropas zunehmend unter Sturm- und Dürreereignissen, was in Folge ihre Widerstandsfähigkeit gegen Insektenbefall schwächt. In den letzten Jahren wurden daher Rekordzahlen an Schadholz durch Borkenkäfer gemeldet. Die Folgen sind zum einen wirtschaftliche Schäden für die österreichische und europäische Forstwirtschaft in Höhe von mehreren hundert Millionen Euro, aber auch eine Beeinträchtigung der gesellschaftlichen und ökologischen Funktionen unserer Wälder. Derzeitige Borkenkäfer-Monitoring Dienste basieren meist auf terrestrischen Methoden, z.B. die Bestimmung von Käferpopulationen mittels Pheromonfallen. Ihre Einschränkung besteht darin, dass sie nur Punktinformation und keine flächige Information zum aktuellen Befall liefern können. Ein schnelles Erkennen neuer Käferbefälle und eine Erfassung der räumlichen Verteilung ist somit nicht möglich.

Die satellitenbasierte Erdbeobachtung ermöglicht die Einführung eines flächigen Ansatzes im Borkenkäfer-Monitoring und erlaubt die Ausbreitung zeitlich zu verfolgen.

Projektlaufzeit 01.07.2020-30.06.2022.

Klassifikation von Borkenkäferbefall mit Sentinel-2 Satellitenbildern

Fig. Klassifikation von Borkenkäferbefall mit Sentinel-2 Satellitenbildern

Herausforderungen

Im Projekt BEAT IT! werden auf der Basis von Satellitenbildern der Sentinel-Missionen neue Analysemethoden zur flächenhaften Früherkennung von Borkenkäferbefall entwickelt und getestet. Unser Ziel ist es, den räumlichen Befall rasch zu detektieren und die Planung von gezielten Gegenmaßnahmen somit optimal zu unterstützen.

 

Die methodischen Entwicklungen konzentrieren sich auf drei Themenbereiche:  

  1. eine verbesserte Klassifikation und Trennung von Schadursachen im Wald
  2. eine rasche Detektion von neuen Borkenkäfer-Befallsflächen (near real-time Komponente)
  3. eine Risikomodellierung von Borkenkäferbefall mittels Verfahren der künstlichen Intelligenz (AI) und aktuellen Satellitenbildern

 

Im Rahmen des Projektes werden dazu neuartige Methoden der Zeitreihenanalyse und Klassifikation von Satellitenbildern entwickelt und getestet. Die Validierung der Methoden erfolgt in rezent befallenen Revieren u.a. der Österreichische Bundesforste AG und des Forstbetriebs Seilern-Aspang.

 

Fig. Detektion von Borkenkäferbefall aus Sentinel-2 Zeitreihen

Ergebnisse

Nach Abschluss der methodischen Entwicklungen wird vom Konsortium ein Prototyp eines satellitenbasierten Borkenkäfer-Monitoring Service eingerichtet. Forstbetriebe und Forstverwaltungen testen diesen Prototyp über ein interaktives Webportal. Unser Ziel ist es, dass Forstbetriebe wichtige Maßnahmen zur Borkenkäferbekämpfung möglichst frühzeitig und gezielt in Risikogebieten planen und anwenden können. Die Einbeziehung von Forstbetrieben und Forstbüros garantiert, dass sich alle Projektentwicklungen an den tatsächlichen Anforderungen der Nutzer und des Marktes orientieren.

Der Borkenkäferbefall wird auf Basis von Satellitenbildern in rot angezeigt.

Fig. Demo eines Borkenkäfer-Monitoring Prototyps auf Basis von Sentinel-2 (rot: Borkenkäferbefall)

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