Innerhalb der Stichprobenbestände erfolgten die Aufnahmen in sogenannten Plots. Diese bestehen aus (1) einem am Wegrand liegenden Halbkreis (500 m² / 0,05 ha) und (2) einem sich an den Halbkreis anschließenden Vollkreis (1.000 m² / 0,1 ha). Damit wird sowohl die Besucher:innenperspektive vom Weg aus (Halbkreis) als auch das Bestandesinnnere (Vollkreis) abgebildet. Untersucht wird, welche Waldparameter sich aus der Besucher:innenperspektive vom Weg aus erfassen lassen und inwiefern diese Daten Rückschlüsse auf die Gegebenheiten im Inneren des Waldes zulassen.
Wie wir den Waldzustand in MeineWaldKi erheben und was wir untersuchen
Für das Training und die Validierung unserer KI-Modelle brauchen wir viele Fotos und genaue Angaben dazu, was auf den Fotos zu sehen ist. Für die Erstellung solcher Datensätze wurde im Rahmen des Projekts MeineWaldKI ein eigenes Untersuchungsdesign entwickelt. Ziel war es, den Zustand verschiedener Waldtypen im Gelände anhand unterschiedlicher Waldzustandsparameter zu charakterisieren. Die Aufnahmen wurden stichprobenartig in den beiden Modellregionen – dem Stadtwald Halle (Dölauer Heide) und dem Biosphärenreservat Karstlandschaft Südharz – durchgeführt. Die Datenerhebung erfolgte in den Jahren 2024 und 2025, jeweils zwischen Juli und September.
Die ausgewählten Stichprobenbestände repräsentieren verschiedene Waldtypen, wie Laubmischwälder und Reinbestände aus Kiefer oder Lärche, und liegen entlang von Wegen, bspw. dem Karstwanderweg im Biosphärenreservat Karstlandschaft Südharz.
Innerhalb der Plots wurden folgende Waldzustandsparameter aufgenommen:
- Bestandesstruktur: Deckung der Baumschichten, Altersstruktur, Vorkommen von Totholz oder Biotopbäumen
- Artenzusammensetzung: Baum- und Straucharten, krautige Arten und Gräser
- mögliche Beeinträchtigungen: u. a. Sturmschäden, Wildverbiss, Neophyten, Störzeiger
- Vitalität von Einzelbäumen: u. a. Kronenverlichtung
Die Auswahl der untersuchten Parameter orientiert sich an etablierten Monitoringsystemen, wie dem FFH-Monitoring und der Waldzustandserhebung. Es handelt sich um visuell erfassbare Parameter, die ohne aufwändige Messtechnik erfasst werden können. Der Fokus liegt zunächst auf einer begrenzten Anzahl von Parametern, die Aussagen über den Zustand des Waldes ermöglichen und sich auf Fotografien grundsätzlich abbilden lassen.
Zusätzlich zu den Waldzustandsparametern werden standardisiert Fotos in unterschiedlichen Perspektiven aufgenommen (siehe Abbildung). Durch die unterschiedlichen Perspektiven (schräg nach oben in die Krone, auf Augenhöhe in den Bestand und schräg nach unten auf den Boden) sollen möglichst viele Aspekte des Waldzustandes aufgenommen werden. Insgesamt werden so pro Plot 66 Bestandesfotos aufgenommen. Zusätzlich werden Fotos von Einzelbäumen und Totholz gemacht. Im Rahmen dieser Aufnahmen wurden bisher rund 6000 Waldfotos aus 75 Plots gesammelt.
In den nächsten Arbeitsschritten prüfen wir, welche der erfassten Waldstrukturparameter sich durch KI-Modelle zuverlässig auf Fotos erkennen lassen. Zudem entwickeln wir ein Schema, das den Waldzustand auf Basis der erkannten Parameter auf Fotoebene einordnen soll. Langfristig sollen Nutzende darauf aufbauend ein KI-gestütztes unmittelbares Feedback zum fotografierten Waldausschnitt erhalten, z. B. dazu, welche Waldzustandsparameter auf einem Foto erkennbar sind und welche Bedeutung das Vorkommen oder Fehlen bestimmter Strukturen im Wald hat. Wir beschäftigen uns außerdem damit, wie wir Waldwissen verständlich vermitteln und alle Interessierten darin unterstützen können, Prozesse und Veränderungen in Wäldern noch besser zu verstehen.