Multifunktionale Biomaterialien

Titel

REGULUS - KI-basierte Verfahren zur Analyse von 4D-Punktwolken zum Aufbau Digitaler Zwillinge am Beispiel von Vegetationsbeständen, Teilprojekt 3

Kürzel

TreeDigitalTwins

Beginn

01.02.2023

Ende

31.01.2026

Koordinierendes Institut

Universität Potsdam

Koordination

Partner

Projektteam ATB

Angesiedelt im Programmbereich

Zusammenfassung

Das Ziel des Verbundvorhabens TreeDigitalTwins besteht darin, innovative KI-Verfahren zur Objekterkennung und automatischen Ableitung von Objektparametern in diskreten 4D-Punktwolken zu entwickeln und diese Methoden und Verfahren am Beispiel von relevanten Inventurparametern für Wald-, Baum- und andere holzige Biomassebeständen in zwei Reallaboren zu testen. Das Konsortium entwickelt und erprobt dafür in einer transdisziplinären Innovationsgruppe digitale Werkzeuge in Form adaptiver Algorithmen des maschinellen Lernens, die auch für das Monitoring der Klimaneutralität Deutschlands bis 2045 sowie zum Erreichen der SDG 13 und 15 eingesetzt werden können. Die im Vorhaben entwickelten KI-Verfahren verwenden direkt die erfassten 3D-Daten, so dass die entwickelte Technologie durch Anpassung der Trainingsdaten auch auf andere Anwendungen übertragen werden kann. Das Forschungsziel des ATB in dem Vorhaben ist es, ausgehend von den mittels 4D-Punktwolken modellierten Biomassebeständen am Beispiel von Agroforstsystemen Methoden zur Bilanzierung des im Boden und im Bewuchs gespeicherten Kohlenstoff zu entwickeln und diese auf der Grundlage verfügbarer Flächendaten und eigener Messungen auf die Modellierung von Forstbeständen zu erweitern. Im Rahmen des transdisziplinären Verbundvorhabens übernimmt das ATB die Arbeiten zur Bilanzierung der Kohlenstoffvorräte, unterteilt in oberirdische und unterirdische Vorräte. Auf Basis des mehrjährigen Monitorings der untersuchten Agroforstsysteme wird das Modell so aufgebaut, dass sich Zusammenhänge zwischen Gesamtkohlenstoff, Standortparametern, Vegetationsbestand und Bewirtschaftung darstellen und analysieren lassen, um Handlungsempfehlung für eine Bewirtschaftung abzuleiten. Zudem erprobt das ATB das entwickelte Gesamtsystem im Einsatz in Reallaboren gemeinsam mit Praxispartnern aus den Bereichen Agroforst und Wald und unterstützt die Optimierung für das automatische Ableiten ökonomischer und ökologischer Bewirtschaftungsparameter.

Förderung

Projektträger

Förderkennzeichen

Förderprogramm

BMBF-Fördermaßnahme Regionale Innovationsgruppen für eine klimaschützende Wald- und Holzwirtschaft (REGULUS)