Farbmarkierer mit Geo-Referenzierung und Zählfunktion

Der gesamte forstwirtschaftliche Sektor hat sich in den letzten Jahren stark gewandelt. Während diese Veränderung in anderen forstwirtschaftlichen Bereichen (Holzernte, Holzlogistik) mit der Entwicklung und dem Einsatz von technischen Hilfsmitteln einhergegangen ist, arbeitet der Revierleiter in den originären waldbaulichen Tätigkeitsfeldern nahezu mit den gleichen Hilfsmitteln wie seine Vorgängergeneration.

Die planerisch-gestaltende Tätigkeit des Revierleiters erfolgt in der Regel in einem räumlichen Kontext. Deshalb erscheint es sinnvoll hierbei Positionsmessungen durchzuführen, die eine flächenscharfe Verortung in der räumlichen Bewirtschaftungseinheit ermöglichen.

Neben dem Aufgabenspektrum sind auch die sonstigen Rahmenbedingungen einer stetigen Veränderung unterworfen. Die zunehmende Reviergröße und der Einsatz von externen Dienstleistern erfordern es, Raumdaten digital zu erfassen, und in aufbereiteter Form zur Verfügung stellen zu können. Die erweiterte Befähigung des Revierleiters, die eigene Arbeitstätigkeit zusätzlich durch die Erfassung von Positionsdaten effektiver zu gestalten, führt hier zu einem wesentlichen Produktivitätsgewinn.

Der Mehrwert durch den Informationszugewinn erlaubt es, Arbeitsverfahren zu optimieren und effizienter zu gestalten. Er ermöglicht darüber hinaus den Informationsaustausch mit anderen Beteiligten.

Eine Positionsmessung bei der Waldarbeit erfordert die Durchführung weiterer Arbeitsschritte und das Mitführen zusätzlicher Ausrüstung. Dies führt zu einem erhöhten Mehraufwand, der die Effektivität der Arbeiten verringert und zusätzlich den Nutzwert der gemessenen Raumdaten reduziert. Weiterhin ist der Informationsgehalt der erfassten Positionsdaten erst nach einer umfassenden Aufbereitung und Interpretation verfügbar, was zusätzliche Ressourcen bindet und den tatsächlichen Nutzwert weiter verringert.

Zielsetzung des hier vorgestellten Verfahrens ist es, die Positionsmessung in ein ausgewähltes Arbeitsverfahren (positive und negative Auswahl von Einzelbäumen bei der Bestandespflege) zu integrieren, ohne dass hierbei Mehraufwand entsteht. Weiterhin sollen die Verfügbarkeit und der Nutzwert der gemessenen Positionsdaten unmittelbar gewährleistet werden.

Um die im vorherigen Absatz beschriebene Zielsetzung zu erreichen, wurde ein GPS-Empfänger mit integriertem Datenlogger an den spezifischen Aufgabenbereich angepasst und mit einer Aufnahmevorrichtung an einem Farbmarkierer befestigt.

Als GPS-Empfänger wurde ein Model der Firma Wintec GPS Vertrieb ausgewählt, das aufgrund seiner kompakten Bauweise, der robusten Beschaffenheit und der hohen Zuverlässigkeit und Präzision beim Erfassen von Positionsdaten als besonders geeignet angesehen wird. Weitere Vorteile sind die einfache Bedienung über eine Auswahltaste, die Möglichkeit zur Bluetooth-Datenübermittlung und eine integrierte Visualisierungs-Software, die es ermöglicht, die Daten nach dem Auslesen an einem beliebigen Computer mit Internetanschluss in georeferenzierter Form darzustellen.

Der GPS-Empfänger wird auf eine mit dem Farbmarkierer verschraubte Aluminiumschiene geklemmt. Hier wurde ein Modell der Firma Motip Dupli GmbH (Marke Distein) verwendet, das sich durch seine einfache Handhabung und eine weite Verbreitung im forstwirtschaftlichen Bereich auszeichnet. Darüber hinaus ist ein autonomer Einsatz des GPS-Empfängers für andere Anwendungen möglich.

Beim Auszeichnen erfolgt die Betätigung der Auswahltaste am GPS-Empfänger analog zum Markieren der Bäume. Der Farbmarkierer mit integriertem GPS-Empfänger erfüllt die Funktion eines digitalen Zählwerks und ermöglicht es darüber hinaus, die Position des zu entnehmenden Baums punktgenau zu erfassen. Nach Abschluss der Arbeiten im Bestand können die auf dem Datenlogger gespeicherten Daten wahlweise über ein Datenkabel mit USB-Schnittstelle, über Bluetooth-Funktechnik oder durch Entnahme der SD-Speicherkarte ausgelesen werden. Über eine auf der SD-Karte gespeicherte Software können die Positionsdaten unmittelbar visualisiert werden. Für weitergehende Analysen kann der Datensatz zusätzlich in ein Geographisches Informationssystem (wie beispielsweise das frei verfügbare Quantum GIS) importiert werden.

Die Anwendungsbereiche des hier beschriebenen Farbmarkierers mit Geo-Referenzierung und digitaler Zählfunktion sind vielfältig:

1. In der Funktion als digitales Zählwerk kann im Anschluss an das Auszeichnen zur Vorbereitung der Holzernte die Anzahl der zu entnehmenden Bäume abgefragt werden.
2. Die Funktion der Geo-Referenzierung ermöglicht es, die durchgeführte Arbeitstätigkeit im räumlichen Kontext zu bewerten. Durch den Abgleich der Positionsdaten mit der zugrunde liegenden Bestandesstruktur lässt sich eine Erfolgskontrolle in Bezug auf das vollständige Auszeichnen des gesamten Bestandes und die gleichmäßige Verteilung der zu entnehmenden Bäume durchführen. Weiterhin kann anhand der aufgenommenen Positionsdaten die Schlagordnung und die Feinerschließung zur Vorbereitung der Holzernte geplant werden. Ein Abgleich zwischen der Anzahl der ausgezeichneten Bäume und der bei der Holzeinnahme aufgenommenen Holzmenge ermöglicht eine quantitative Bewertung der Holzerntemaßnahmen.
3. Da jeder Positionsmessung eine Datum-Uhrzeitgruppe hinzugefügt wird, lässt sich das System zusätzlich zur Zeiterfassung einsetzen. Weiterhin kann die Effizienz der Arbeiten anhand der durch den Revierleiter beim Auszeichnen zurückgelegten Wegstrecken analysiert werden.
4. Die Fähigkeit des GPS-Datenloggers zur Bluetooth-Datenübermittlung ermöglicht es, die Positionssignale in Echtzeit an ein anderes System (beispielsweise an einen Tablett-PC oder PDA) weiterzuleiten und darzustellen. Weiterhin können die digitalen Datensätze auch an andere an der Vorbereitung und Durchführung der Holzernte beteiligte Stellen weitergeleitet werden.

Zu den Autoren

Kristina Wedekind absolvierte im Jahrgang 2011/2012 die Anwärterausbildung bei den Niedersächsischen Landesforsten. Sie ist im naturschutzfachlichen Bereich tätig und führt Anwenderschulungen für Geographische Informationssysteme durch.

Lorenz Wedekind ist Bezirksförster in Alfeld bei der LWK Niedersachsen. Sein Interessengebiet ist die Entwicklung von innovativen GIS-Lösungen in der Forstwirtschaft.

Gunnar Korte absolvierte im Jahrgang 2011/2012 die Anwärterausbildung bei den Niedersächsischen Landesforsten. Er ist freiberuflich tätig und berät Forstverwaltungen und -unternehmen in den Bereichen Fernerkundung und Geodatenmanagement.

Anfang 2013 wird eine erste Kleinserie (20 Geräte) produziert, um in Zusammenarbeit mit ausgewählten Forstverwaltungen und Forstunternehmen eine Erprobung durchzuführen. Hierfür suchen wir noch weitere interessierte Partner, deren Verbesserungsvorschläge in die weitere Entwicklung einfließen werden.