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Early detection of changes in health status of Norway spruce using hyperspectral data.

Immitzer, Markus und Einzmann, Kathrin und Ng, Wai Tim und Henning, Lea und Pinnel, Nicole und Wallner, Adelheid und Frost, Matthias und Kanzian, Monika und Seitz, Rudolf und Atzberger, Clement (2014) Early detection of changes in health status of Norway spruce using hyperspectral data. ForestSAT, 2014-11-04 - 2014-11-07, Riva del Garda, Italy.

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Kurzfassung

Natural disturbances play a key role in forest ecosystems. However, they potentially cause severe economic damage to forest owners and may have an inappropriate ecological impact on the environment. In Central Europe, beetle infestations in Norway spruce (Picea abies, L.) forests increased step by step over the past two decades with some dramatically increase in consequence of dry years (e.g. years 2003/2004). Considering the climate change, it’s necessary to establish early detection and early warning systems with suitable automated monitoring methods. Insofar remote sensing techniques are considered effective for early detection of potentially infested areas. Numerous studies point out the capacity of remote sensing for detecting the (declining) health status of trees. While advanced stages of damage (so called "red-attack" and "grey-attack") can be easily detected, the early detection of an infestation (referred to as "green-attack") is still problematic. For this reason, research to detect infestation before visible discoloration (“green attackâ€) with help of remote sensing has to go on. In our study we analysed the suitability of very high spatial resolution multi- to hyperspectral remote sensing data for mapping spruce vitality in Central Europe. The test site in Bavaria (Germany) consists of two Norway spruce stands (60 and 100 years old). In each of the two stands, 70 trees were artificially weakened by girdling (done in May 2013). A 20 cm wide stripe of bark was circularly removed from the trunk. At the same time, unstressed control trees were identified. For monitoring of the trees, we used mainly airborne hyperspectral data with ground resolution between 0.5 m (VNIR) and 2.0 m (SWIR). The data were acquired during the vegetation period of 2013 and data collection continued throughout 2014. Additionally, WorldView-2 satellite data with 2.0 m spatial resolution and eight spectral bands from five acquisition times (2013 and 2014) were acquired. Object based methods were used to analyse individual tree crowns. The experiment was complemented by field based inspections of crown status as well as needle sample collection. The needles were measured with a field spectrometer and analysed chemically. With this unique multi-temporal data set we were able to locate the most sensitive wavelength regions for this phenomenon and to detect the extent where girdled trees still appear green but changes in reflectance spectra indicate a declining vitality. In autumn 2013 the test area was extended by another test site in Austria where the analysis methods were adopted.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/103118/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Zusätzliche Informationen:LWF Projekte
Titel:Early detection of changes in health status of Norway spruce using hyperspectral data.
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Immitzer, MarkusBoKu WienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Einzmann, KathrinBoKu WienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ng, Wai TimBoku WienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Henning, LeaDLRNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pinnel, Nicolenicole.pinnel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1978-3204NICHT SPEZIFIZIERT
Wallner, AdelheidBayerische Landesanstalt für Wald und ForstNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Frost, MatthiasBaysfNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kanzian, MonikaÖsterreichische Bundesforste AG (ÖBF)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Seitz, RudolfBayerische Landesanstalt für Wald und ForstNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Atzberger, ClementBoKu WienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2014
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Norway spruce, forest, climate change, monitoring, health status, hyperspectral remote sensing
Veranstaltungstitel:ForestSAT
Veranstaltungsort:Riva del Garda, Italy
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:4 November 2014
Veranstaltungsende:7 November 2014
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben hochauflösende Fernerkundungsverfahren (alt), R - Vorhaben Spektrometrische Verfahren und Konzepte der Fernerkundung (alt), R - Vorhaben Fernerkundung der Landoberfläche (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum > Landoberfläche
Hinterlegt von: Pinnel, Dr.rer.nat Nicole
Hinterlegt am:22 Feb 2016 09:53
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:08

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