KI-gestützte Waldkartierung revolutioniert Klimaforschung

LONDON (IT BOLTWISE) – Die Nutzung von Satellitendaten zur Kartierung von Wäldern könnte die Klimaforschung maßgeblich vorantreiben. Durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz und modernster Lasertechnologie wird die Erfassung von Kohlenstoffdaten in Wäldern erheblich beschleunigt und präzisiert.

Die Fähigkeit, Wälder schnell und präzise zu kartieren, ist ein entscheidender Fortschritt in der Klimaforschung. Satellitendaten, die ursprünglich von Archäologen genutzt wurden, um versteckte Ruinen unter dichten Baumkronen zu entdecken, werden nun eingesetzt, um die Kohlenstoffbindung und -freisetzung in Wäldern zu messen. Diese Informationen sind entscheidend, um den globalen Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen und die Auswirkungen des Klimawandels zu erforschen.

Hamdi Zurqani, ein Experte für Geoinformatik an der Universität von Arkansas, hebt hervor, dass Wälder etwa 80 Prozent des terrestrischen Kohlenstoffs speichern und eine zentrale Rolle bei der Regulierung des Erdklimas spielen. Traditionelle Methoden zur Schätzung der oberirdischen Biomasse von Wäldern sind jedoch oft zeitaufwendig und räumlich begrenzt. Die Integration von Satellitendaten mit KI-Algorithmen bietet hier eine effiziente Alternative.

In einer kürzlich veröffentlichten Studie zeigt Zurqani, wie offene Satellitendaten auf der Google Earth Engine mit KI-Algorithmen kombiniert werden können, um die oberirdische Biomasse von Wäldern großflächig und präzise zu kartieren. Diese Methode nutzt Daten des NASA Global Ecosystem Dynamics Investigation LiDAR (GEDI), das auf der Internationalen Raumstation installiert ist, um die dreidimensionale Struktur von Baumkronen zu messen.

Zusätzlich werden Bilddaten der europäischen Copernicus Sentinel-Satelliten verwendet, um die Genauigkeit der Biomasseschätzungen weiter zu verbessern. Vier verschiedene maschinelle Lernalgorithmen wurden getestet, wobei das Gradient-Tree-Boosting die höchste Genauigkeit erzielte. Diese Methode kombiniert optische Daten, Vegetationsindizes und topografische Merkmale mit den GEDI LiDAR-Daten als Referenz.

Die präzise Kartierung der Wald-Biomasse hat weitreichende Auswirkungen auf die globale Kohlenstoffbilanzierung und das Waldmanagement. Regierungen und Organisationen können so die Kohlenstoffspeicherung und Emissionen durch Abholzung genauer verfolgen und fundierte politische Entscheidungen treffen. Trotz der Fortschritte bleiben Herausforderungen, wie die Wetterabhängigkeit der Satellitendaten und der Mangel an hochauflösender LiDAR-Abdeckung in einigen Regionen.

Zurqani betont, dass die Weiterentwicklung tieferer KI-Modelle, wie neuronaler Netze, die Vorhersagen weiter verfeinern könnte. Angesichts der zunehmenden Intensität des Klimawandels wird Technologie wie diese unverzichtbar sein, um unsere Wälder und den Planeten zu schützen.

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