Julius-Maximilians-Universität of Würzburg

Ökosystemleistungen des Urbanen Forsts: Modellierung mittels Fernerkundung & künstlicher Intelligenz

Stadtbäume bzw. der urbane Forst als Ganzes erbringen wertvolle Ökosystemleistungen (ÖSL), wie die Reduzierung des Oberflächenabflusses und der Hitzebelastung, die Bindung von Kohlenstoff oder die Verbesserung der Luftqualität. Dabei ist die räumliche Verteilung der ÖSL entscheidend, um mittels fundierter planerischer Entscheidungen die Umweltbedingungen und damit das Wohlbefinden und die Gesundheit der Stadtbevölkerung zu verbessern. Bisher fehlen allerdings detaillierte, flächendeckende und systematische Informationen zu Wachstum und ÖSL von Bäumen in europäischen Städten. Unser Projekt nutzt modernste Technologie der Fernerkundung, der künstlichen Intelligenz (KI) und der Modellierung, um den urbanen Forst flächendeckend zu erfassen, detailliert zu charakterisieren und seine ÖSL systematisch zu quantifizieren, woraus gezielte Planungsmaßnahmen abgeleitet werden können.
Städtische Baumkataster erfassen meist nur Grünbestände im öffentlichen Raum. Unsere Vorstudien haben beispielsweise für München gezeigt, dass über 50% des Baumbestands auf privatem Grund steht und damit im Kataster nicht abgebildet ist. Die Kombination fernerkundlicher Bilddaten mit KI-Algorithmen hat die Erfassung und Charakterisierung von Stadtbäumen revolutioniert. In unserem Projekt nutzen wir flächendeckende Fernerkundungsinformation sowie hochgenaue in-situ Messungen von Einzelbäumen, um mit dem neu entwickelten Baumwachstumsmodell „CityTree“ Wachstum und ÖSL des urbanen Forsts baumartenspezifisch für jeden Einzelbaum detailliert zu simulieren.
Unser Ziel ist die Ableitung handlungsorientierter Informationen für eine intelligente und nachhaltige Stadtplanung. Das Projekt kann das Management des städtischen Baumbestands unterstützen und zielt darauf ab, eine widerstandsfähige, grüne, urbane Infrastruktur aufzubauen. Damit trägt das Projekt nicht nur zur Verbesserung der Umweltbedingungen und des städtischen Wohlbefindens, sondern auch zur Anpassung der Städte an den Klimawandel bei.