Spaceborne Canopy Height Products Should Be Complemented With Airborne Laser Scanning Data: Toward a European Canopy Height Model

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Vítězslav Moudrý - , Czech University of Life Sciences Prague (Autor:in)
  • Ruben Remelgado - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Matthias Forkel - , Professur für Umweltfernerkundung (Autor:in)
  • Michele Torresani - , Libera Universita di Bolzano (Autor:in)
  • Gaia Vaglio Laurin - , National Research Council of Italy (CNR) (Autor:in)
  • Eliška Šárovcová - , Czech University of Life Sciences Prague (Autor:in)
  • Virginia E. Garcia Millan - , University of Málaga (Autor:in)
  • Fabian Jörg Fischer - , University of Bristol, Technische Universität München (Autor:in)
  • Tommaso Jucker - , University of Bristol (Autor:in)
  • Michal Gallay - , P. J. Safarik University (Autor:in)
  • Patrick Kacic - , Julius-Maximilians-Universität Würzburg (Autor:in)
  • Christopher R. Hakkenberg - , University of California at Los Angeles (Autor:in)
  • Žiga Kokalj - , Scientific Research Centre of the Slovenian Academy of Sciences and Arts (Autor:in)
  • Krzysztof Stereńczak - , Forest Research Institute (IBL) (Autor:in)
  • Yousef Erfanifard - , University of Tehran, IDEAS NCBR Sp. z.o.o. (Autor:in)
  • Duccio Rocchini - , Czech University of Life Sciences Prague, Università di Bologna (Autor:in)
  • Jiří Prošek - , Czech University of Life Sciences Prague (Autor:in)
  • Stephanie Roilo - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Kateřina Gdulová - , Czech University of Life Sciences Prague (Autor:in)
  • Anna F. Cord - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Michela Perrone - , Czech University of Life Sciences Prague (Autor:in)
  • Juan Alberto Molina-Valero - , Czech University of Life Sciences Prague (Autor:in)
  • Jiří Šmída - , Technical University of Liberec (Autor:in)
  • Peter Surový - , Czech University of Life Sciences Prague (Autor:in)
  • Zlatica Melichová - , Czech University of Life Sciences Prague (Autor:in)
  • Marco Malavasi - , University of Sassari (Autor:in)
  • Rudolf Urban - , Czech Technical University in Prague (Autor:in)
  • Martin Štroner - , Czech Technical University in Prague (Autor:in)
  • Dominik Seidel - , Georg-August-Universität Göttingen (Autor:in)
  • Szilárd Szabó - , University of Debrecen (Autor:in)
  • László Bertalan - , University of Debrecen (Autor:in)
  • Anette Eltner - , Juniorprofessur für Geosensorsysteme (TT) (Autor:in)
  • Roberto Cazzolla Gatti - , Università di Bologna (Autor:in)
  • Ján Kaňuk - , P. J. Safarik University, PHOTOMAP, s.r.o. (Autor:in)
  • Vojtěch Barták - , Czech University of Life Sciences Prague (Autor:in)
  • Daniel Franke - , Czech University of Life Sciences Prague (Autor:in)
  • Benjamin Brede - , Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum (Autor:in)
  • Qian Song - , Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum (Autor:in)
  • Mikhail Urbazaev - , Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum (Autor:in)
  • W. Daniel Kissling - , Universiteit van Amsterdam (Autor:in)

Abstract

Die Messung und Kartierung der Vegetationsstruktur ist unerlässlich, um die Funktionsweise terrestrischer Ökosysteme zu verstehen und umweltpolitische Maßnahmen zu fundieren. In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach hochauflösenden Daten zur Vegetationsstruktur stetig gestiegen. Dies führt zu Vorhersagen mit feinen Auflösungen (1–30 m) auf nationaler, kontinentaler und globaler Ebene durch die Kombination von Satellitendaten mit maschinellem Lernen. Mit der Ausweitung dieser Initiativen ist es entscheidend, die Qualität und Nutzbarkeit dieser Produkte aktiv zu diskutieren. Wir fassen hier die aktuellen Bemühungen zur Kartierung der Vegetationsstruktur kurz zusammen und zeigen, dass kontinentale bis globale Kronenhöhenmodelle (Ceopy Height Models, CHMs) im Vergleich zu nationalen Airborne-Laserscanning-Daten (ALS) signifikante Fehler in den Kronenhöhen aufweisen. Wir empfehlen Regionen mit umfangreichen ALS-Daten, wie beispielsweise Europa, die Verwendung von ALS-basierten Kronenhöhenmetriken zu priorisieren, anstatt sich auf weniger genaue Vorhersagen aus Satellitenprodukten zu verlassen. Trotz der Unterschiede in den Eigenschaften von ALS-Daten, wie z. B. zeitlichen Inkonsistenzen und Unterschieden in den Erfassungseigenschaften und der Klassifizierungsgenauigkeit, ist die Erstellung räumlich zusammenhängender Kronenhöhenprodukte im Rasterformat mit hoher räumlicher Auflösung notwendig und realisierbar. Dies erfordert die Koordinierung von Bemühungen zur Harmonisierung von Daten und Erhebungen, die Entwicklung standardisierter Verarbeitungspipelines und kontinentweiter ALS-Produkte sowie die Gewährleistung des freien Zugangs für Forschung und Umweltpolitik. Wir zeigen, dass ALS-Daten mittlerweile den größten Teil Europas abdecken, wobei neuere Erhebungen höhere Punktdichten erreichen und sich dadurch besser für die Vegetationskartierung eignen. Neben zahlreichen Anwendungen in Forstwirtschaft, Ökologie und Naturschutz sind solche Datensätze entscheidend für die Kalibrierung zukünftiger Erdbeobachtungsmissionen und somit unerlässlich für die Erstellung zuverlässiger und genauer globaler Vegetationsstrukturdaten mit hoher Auflösung.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummere2025EA004544
Seitenumfang20
FachzeitschriftEarth and Space Science
Jahrgang13
Ausgabenummer1
PublikationsstatusVeröffentlicht - Jan. 2026
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

ORCID /0000-0003-0363-9697/work/204616134

Schlagworte

Schlagwörter

  • canopy height, Earth observation, habitat condition, LiDAR, validation, vegetation structure