KI4Stereo – Eine neue, KI-basierte Methode zur Erfassung von Einzelbäumen und deren Zustand aus Stereo-Luftbildern im urbanen Raum und in Wäldern
Um die Klimaschutzfunktionen von Stadt- und Waldbäumen zu sichern, entwickelt das vom BMFTR-geförderte Projekt KI4Stereo KI-gestützte Methoden, mit denen großflächig der Zustand der Bäume beobachtet wird – das spart Zeit, Kosten und ermöglicht frühzeitiges Handeln.
Bäume leisten einen wichtigen Beitrag zur CO₂-Bindung, zur Luftreinhaltung, zur Biodiversität und zum Mikroklima in Städten und Waldgebieten. Daher muss ihr Bestand und Zustand regelmäßig überprüft und beobachtet werden – insbesondere vor dem Hintergrund, dass sich Extremwetterereignisse wie langanhaltende Hitzephasen und Trockenheit zunehmend negativ auf die Gesundheit der Bäume auswirken. Bisher werden Informationen zur Vitalität von Bäumen aus Stereo-Luftbildern gewonnen. Stereo-Luftbilder bestehen aus mindestens zwei sich überlappenden Luftaufnahmen desselben Geländebereichs, die aus leicht unterschiedlichen Blickwinkeln aufgenommen wurden. Die Bilder werden paarweise im Computer zu einem 3D-Modell zusammengeführt, um eine dreidimensionale Wahrnehmung zu ermöglichen. Da die Bilder bislang nur manuell mit einer Stereobrille an einem speziellen Bildschirm ausgewertet werden können, ist dieser Prozess mit sehr viel Zeitaufwand und hohen Kosten verbunden, sodass sich diese Analysen von Luft- und Satellitenbildern nur auf kleinere Gebiete beschränken.
Ziel des im Rahmen der Förderrichtlinie „KMU-innovativ: Energieeffizienz, Klimaschutz und Klimaanpassung“ des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderten Projektes KI4Stereo ist, eine KI-gestützte Methode zu entwickeln, welche die automatisierte Verarbeitung von Stereo-Luftbildern ermöglicht. Dabei sollen Einzelbäume erfasst, deren Vitalität beziehungsweise Kronenzustand bewertet und gleichzeitig die Baumart bestimmt werden. So können kranke Bäume frühzeitig erkannt und damit eine gezielte Pflege und Anpassung ermöglicht werden.
Städte und Kommunen unterstützen – bessere Tools vereinfachen Pflege und Bestand der Stadt- und Waldbäume
Neben dem Beitrag zum Erhalt der Ökosystemleistungen der Bäume in urbanen Räumen und Waldgebieten, werden mit den neu entwickelten Analyseverfahren die Bereiche Fernerkundung, Künstliche Intelligenz (KI) und Umweltmonitoring in Deutschland gestärkt. Die Ergebnisse sollen vor allem Städten, Gemeinden, Kommunen und Forstverwaltungen dienen, die für das Pflege- und Bestandsmanagement verantwortlich sind. So können die Ergebnisse in Softwarelösungen, kommunalen Planungstools und Beratungsdienstleistungen weiterverwendet werden. Darüber hinaus werden auch Umweltbehörden und Planungsinstitutionen, die auf verlässliche Informationen zum Zustand ihrer Baumbestände angewiesen sind, davon profitieren. Durch den Einsatz von KI-gestützten Methoden wird es erstmals möglich sein, große Gebiete effizient, systematisch und regelmäßig zu kontrollieren. Dies ist ein wichtiger Schritt hin zu einem nachhaltigen und zukunftsfähigen Baum- und (Stadt-)Klimamanagement.
Projektleitung:
Dr. Klaus Martin
Sachverständigenbüro für Luftbildauswertung und Umweltfragen (SLU)
Kohlsteiner Str. 5
81243 München
Tel.: +49 89 851663
E-Mail: klaus.martin@slu-web.de
Projektpartner:
Dr. Michael Wurm
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Münchener Str. 20
82234 Weßling
Tel.: +49 8153 28 2154
Email: michael.wurm@dlr.de
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