Automatische Anzeichnung im Steinschlagschutzwald auf Grundlage einer räumlich-expliziten Baumverteilung unter Einsatz eines Optimierungsmodells
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Date
2018-04-25
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Master Thesis
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yes
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Altmetric
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Abstract
Die Auswirkungen der Baumanzeichnung bei Eingriffen im Steinschlagschutzwald sind
schwierig abzuschätzen und bis jetzt noch wenig erforscht. Eine nicht nur qualitative,
sondern auch quantitative Beurteilung der Anzeichnungen ist deshalb von grossem
Interesse. Das Ziel der vorliegenden Masterarbeit war es deshalb, zu überprüfen, ob
sich die Baumanzeichnung bei Eingriffen im Steinschlagschutzwald mit Hilfe eines
Optimierungsmodells automatisch lösen lässt. Ein grosses Augenmerk wurde dabei
auf die Aspekte Holzerlös des Eingriffs und die Schutzwirkung des Waldes nach der
Anzeichnung gelegt und wie diese miteinander interagieren.
Die Einzelbaumdaten, welche für die Optimierung benötigt wurden, stammen
vom Marteloskop in Renan. Die Angaben zur genauen Position und des
Brusthöhendurchmessers (BHD) von jedem Baum ermöglichten es, eine räumlich-explizite
Betrachtung des Waldes zu erhalten. Unter Verwendung von verschiedenen
Nebenbedingungen konnte das Modell schliesslich berechnen, welche Bäume gefällt
werden sollen und welche im Bestand bleiben. Diese Nebenbedingungen behandeln
folgende Aspekte: 1) Lückengrössen im Bestand, 2) Energieabsorbierung entlang der
Falllinie der Steine 3) freizustellenden Verjüngungsflächen, 4) praxisrelevante Vorgaben.
Zusätzlich gab es neben der Entscheidung, welche Bäume geerntet werden sollen,
noch die Möglichkeit die Bäume auch quer zu fällen, was in Steinschlagschutzwäldern
öfters angewandt wird. Für den Eingriff wurden zudem verschiedene Ernteverfahren
implementiert.
Es hat sich gezeigt, dass sich die Anzeichnung durchaus mit einem Optimierungsmodell
berechnen lässt. Die meisten Modellszenarien lieferten plausible Resultate für die
getroffenen Annahmen. Bei der Analyse der Ergebnisse zeigte sich eindeutig, dass je
höher die Schutzwirkung im Bestand nach dem Eingriff ist, desto mehr Geld hat dieser
Holzschlag gekostet. Insbesondere die Querbäume verbesserten die Schutzleistung des
Waldes massiv, aber sie schmälerten durch deren Erntekosten auch den Holzerlös des
Eingriffs.
Die angewandte Methode erweist sich als eine mögliche Option, um die Holzernte
neben einer qualitativen Anzeichnung zusätzlich auch quantitativ berechnen zu lassen.
Es wäre auch vorstellbar dieses Modell als Hilfestellung beizuziehen, bevor die eigentliche
Anzeichnung im Wald erfolgt. Dennoch bedürfen einzelne Modellkomponenten sicher
noch der Verbesserung, und das Modell sollte in verschiedenen Testgebieten auf seine
Verlässlichkeit getestet werden.
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Examiner : Breschan, Jochen R.
Examiner : Frehner, Monika
Examiner : Folini, Marc
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ETH Zürich
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Subject
Schutzwald; Steinschlag; Optimierungsmodell; Marteloskop
Organisational unit
03331 - Heinimann, Hans-Rudolf (emeritus) / Heinimann, Hans-Rudolf (emeritus)