In der Forstwirtschaft hat die Informationsgewinnung aus Luftbildern eine lange Tradition. In Deutschland, Österreich und der Schweiz werden Luftbilder seit den 1950er beziehungsweise 1970er Jahren verstärkt für forstliche Anwendungen eingesetzt (Hildebrandt 2010; Brassel und Lischke 2001). Insbesondere in der Forsteinrichtung sind Luftbilder ein unverzichtbares Hilfsmittel, beispielsweise als Arbeitsunterlage beim Waldbegang zur Erfassung und Abgrenzung von Bestandesflächen beziehungsweise zur Anpassung der Waldeinteilung. In den vergangenen Jahren haben technische Fortschritte im Bereich der Photogrammetrie, wie qualitativ hochwertige und hochaufgelöste digitale Luftbilder, innovative Auswertungsalgorithmen sowie leistungsstärkere Hardware, neue Anwendungsgebiete eröffnet und die Ableitung von neuen Produkten aus Luftbilddaten ermöglicht (AFL 2012). Hierzu zählt die Berechnung von hochaufgelösten, digitalen Oberflächenmodellen (DOM) aus Stereo-Luftbildern über automatisierte Verfahren der Bildkorrelation (Image Matching), die dadurch mittlerweile eine Alternative zur flugzeuggestützten Laserscanner-Messung geworden sind. Luftbildbefliegungen werden flächendeckend durch die Landesvermessungsverwaltungen in einem Wiederholungszyklus von wenigen Jahren durchgeführt. Das stellt einen Vorteil gegenüber der Alternative von Laserscanner-Messungen (LiDAR), die bisher nur einmalig oder seltener erfolgten, als Grundlage für die Gewinnung von Oberflächenmodellen dar. Allerdings haben Laserscanner-Messungen den Vorteil, dass man mit ihnen gleichzeitig auch digitale Geländemodelle (DGM) erstellen kann. Aus DGM und DOM abgeleitete Vegetationshöhenmodelle (VHM) liefern sehr detaillierte Informationen für eine Vielzahl von Anwendungen im Forst- und Umweltbereich. Sie können somit als wichtiges Hilfsmittel zur Erfassung und Beschreibung von forstlichen und naturschutzrelevanten Kenngrössen eingesetzt werden. Damit ist eine Ableitung räumlich hochaufgelöster Informationen möglich, die flächendeckend für unterschiedliche Befundeinheiten bereitgestellt werden können. Es zeichnen sich zudem neue Ansätze für forstliche Planungsaufgaben und Entscheidungen auf digitaler Basis ab. Der vorliegende Leitfaden ist insbesondere für Praktiker nützlich, die beispielsweise in Forst- oder Naturschutzverwaltungen, in Forstbetrieben oder Ingenieurbüros mit Fernerkundungsdaten arbeiten. Die notwendigen theoretischen Grundlagen für die Ableitung und Nutzung von luftbildbasierten Oberflächenmodellen im Forst- und Umweltbereich sowie deren Folgeprodukte werden in diesem Leitfaden angesprochen. Die den Leitfaden berührenden Normen und Standards sind in Kapitel 9 aufgeführt.
Die Anforderungen der Forstwirtschaft an die Softwareprodukte sind andere als für Flächen im urbanen und landwirtschaftlichen Raum. Ferner werden zahlreiche Anwendungsbeispiele für Höhenmodelle beschrieben. Das Ziel des Leitfadens ist es, die Möglichkeiten, aber auch die Grenzen für den Einsatz von luftbildbasierten Oberflächenmodellen aufzuzeigen. Grundlegende Informationen zu Höhenmodellen ; Eingangsdaten für die Ableitung von Oberflächenmodellen ; Digitale Luftbilder ; Allgemeine Rahmenbedingungen von Bildflügen ; Eigenschaften digitaler Luftbilder ; Orientierungsdaten ; Automatisierte Ableitung von Höheninformationen aus Luftbildern ; Bildorientierung ; Innere Orientierung ; Äußere Orientierung ; Aerotriangulation ; Erstellung von Digitalen Oberflächenmodellen mittels Image Matching ; Qualitätsparameter und Qualitätsbeurteilung ; Visuelle Beurteilung ; Metadaten ; Forstliche Anwendungen von Oberflächenmodellen ; Ableitung von forstlichen Kenngrößen ; Unterscheidung Wald/Nichtwald ; Kartierung von Lücken ; Einzelbaumhöhen ; Bestandeshöhe aus Vegetationshöhensegmenten ; Überschirmungsgrad ; Überhalter und Restbestockung ; Entwicklung von statistischen Modellen ; Monitoring und Zeitreihenanalyse ; Aktuelle Praxisbeispiele ; Erfassung von Waldzustandsdaten für den Gesamtwald Sachsens ; Oberflächenmodelle für die Forsteinrichtung ; Waldmaske Schweiz und Österreich ; Moderne Informationstechnologien für die Forsteinrichtung und Waldbewirtschaftung ; Automatisierte Erfassung von Sturmschadensflächen am Beispiel des Sommersturms Kolle ; Monitoring von Waldentwicklung in Naturwäldern (Brandenburg) ; Monitoring des Grünvolumens für die Landeshauptstadt Potsdam in den Zeitschnitten 1992, 1998, 2004, 2010 ; Praxisbeispiel: Landschaftserfassung NATFLO-MAD ; Erfassung von Auerhuhn-relevanten Biotopstrukturen ; Trägerplattformen für Luftbildkameras ; Bemannte Flugzeuge mit Mittel- oder Großbildkamera ; Bemannte Kleinflugzeuge und Fluggerate mit Mittel- oder Kleinbildkamera ; Unbemannte Luftfahrzeuge mit Klein- und Kleinstbildkameras ; Nutzung anderer Quellen für die Berechnung von Oberflächenmodellen ; Stereofähige optische Satelliten ; Flugzeuggetragene Laserscannerdaten ; Radarfernerkundung
