10. August 2010

6. Meilenstein und Abschlusssitzung DynaWIS in Göttingen an der HAWK, Fakultät Naturwissenschaften und Technik

Der Projektleiter Prof. Dr. Klaus Bobey führte die Teilnehmer anhand einer Präsentation durch die Stationen des Projektes, das geprägt war von technischen Herausforderungen und auch Weichenstellungen, die in Abstimmung mit den Kooperationspartnern stets einstimmig verfolgt wurden. In diesem Beitrag wurde nochmals deutlich, an welchen Stellen der Wald und das Holzerntesystem besondere Eigenheiten aufweist, die die in steter Entwicklung befindliche Technik zu meistern hatte. Den Akteuren, speziell den Mitarbeitern und den operativ mitwirkenden Studierenden wird für ihr Engagement und ihre Leistungen Respekt gezollt.
Auf der Basis der Praxiseinsätze stellte Prof. Dr. Friedbert Bombosch Möglichkeiten der Verwertung dar.

• Verschneiden der Harvester-Vermessungsdaten mit Sensordaten
• Häufigkeitsverteilungen des BHD von Eingriff und verbleibendem Bestand
• Volumenbetrachtungen in Efm vorher / nachher
• Betrachtungen im Hinblick auf Bestandes- und Wertentwicklung
• Betrachtungen im Vergleich zu andern Baumarten

Als Ergebnis einer lebhaft geführten Diskussion bleibt hinsichtlich der Ergebnisbewertung und ?verwertung festzuhalten: Die im Projektauftrag formulierten Ziele wurden im Hinblick auf die gesetzten Grenzwerte erreicht. Es ist gelungen, praxisnahe Einsätze zu fahren und einer Auswertung zuzuführen. Aufgrund der technischen Entwicklung auf diesem Gebiet werden die vorhandenen Erfahrungen und Ergebnisse künftig kleiner, leichter und sicherer umsetzbar sein, so z.B. über den Weg der PMD-Technologie.

Die Aussagen über die BHD-Verteilungen (Eingriff / verbleibender Bestand) reichen für die Bildung eines Vertrauensverhältnisses bei Selbstwerbung. Das Eingriffsmonitoring dient zudem der Nachhaltigkeitssicherung. Das System kann und sollte flexibel einsetzbar werden, wobei eine Harvester-gestützte und eine Quad-gestützte Variante diskutiert werden. Stichprobeninventuren ließen sich ggf. elegant mit der Quad-gestützten Variante umsetzen.

Für alle Einsatzbereiche sollte jeweils ein präzisierter Anforderungskatalog an die Technik formuliert werden. Nutzerzielgruppen können Landesforsten, Privatforstbetriebe, Dienstleister und öffentliche Einrichtungen sein. Über die Zertifizierung könnte sich mit dem flächenscharfen Eingriffsmonitoring ein Standard für die Nachhaltigkeitsbewertung entwickeln (Sustainability Balanced Scorecard SBSC).

25.-27.05.2010

Messkampagne

Das Funktionsmuster des Sensorsystems mit embedded Processing wurde komplett umgesetzt und Ende Mai in einer dreitägigen Messkampagne am Ponsse Harvester "Beaver" des Kooperationspartners ZS-Holz GmbH in der Nähe von Salzwedel unter Arbeitsbedingungen getestet.

3. + 4. 2.2010

Beteiligung an den 10. 3D Tagen in Oldenburg mit einem Vortrag zum Projekt DynaWIS:

René Koch und A. Ziegler (HAWK Göttingen)
Echtzeit und Embedded - Algorithmen und Sensorsystem für die dynamische Waldinventur

Publikationen:
Ziegler, A., Koch, R., Bobey, K. und Bombosch, F.:
Echtzeit und Embedded - Algorithmen und Sensorsystem für die dynamiosche Waldinventur in Luhmann/Müller (Hrsg.), Photogrammetrie, Laserscannung, Optische 3D-Messtechnik, Wichmann 2010, S. 142-153

und als PEER REVIEWED PAPER
Ziegler, A., Koch, R., Bobey, K. und Bombosch, F.:
Echtzeit und Embedded - Algorithmen und Sensorsystem für die dynamiosche Waldinventur,
in AVN, Allgemeine Vermessungsnachrichten, 5/2010, S. 182-189

2.11.2009

5. Meilensteinsitzung in Göttingen
Herr Klaus Bobey erläutert den Anwesenden die maßgeblichen Veränderungen vom Sensortestsystem hin zum embedded Sensorsystem:

• Es wird ein neuer Kameratyp eingesetzt
• Es wird ein IR – Blitzlicht eingesetzt, das auch bei Tageslicht ein
• Auflichtprinzip und damit sicherere Bild- und Kanteninformationen liefert.
• Mit Hilfe der Visionbox wird die Datenverarbeitung auf zwei Prozessorkernen gemanagt.
• Die Möglichkeit der Anbringung der Gerätebausteine in einer Stahlbox an einem Ponsse Harvester wurde erprobt
• Ein erster Funktionscheck der alten und neuen Parameter (Neigungs-messer, Kompass, Kamera und Blitzlicht) ist erfolgt

In der anschließenden angeregten Diskussion wird deutlich, dass der erste Funktionscheck in Flechtingen am Biber im Versuchsbestand in Göttingen weitergeführt werden muss, um die Parameter (BHD und Lage, - mapping) im Rahmen der vorgegebenen Grenzwerte und vermessenen Referenzen zu überprüfen. Ferner ist die „finale“ Anbringung an einem Ponsse Harvester zu optimieren und vorzubereiten.

12. und 13.10.2009

Versuchseinsatz mit "embedded" System

Mit einem Ponsse Harvester Beaver der Zellstoff Stendal Holz wurde die Jungfernfahrt des DynaWIS embedded Meßsystems in Flechtingen gemacht. Es ging dabei hautsächlich neben der Funktionsprüfung der Bausteine Scanner, GPS und Neigung auch um die Bildaufnahmen mit Blitzlichtunterstützung. Die erfassten Datensätze stehen nun zur Auswertung und weiteren Optimierung des Systems an.

07.10.2009

Arbeitstreffen bei der Kappa opto-electronics GmbH

Dem Kooperationspartner Kappa opto-electronics, verteten durch die Geschäftsführung und Entwicklung, wurde durch die Projektmitarbeiter über den aktuellen Stand des Messsystems unter Nutzung des Embedded Processings mit der Visionbox informiert. Im Mittelpunkt stand die Diskussion der Möglichkeiten spezifische Aufgaben der Bildanalyse in die Kamera zu verlagern, um die Visionbox zu entlasten. Der Kooperationspartner wird ein entsprechendes Konzept unterbreiten.

8.5.2009

4. Meilensteintreffen DynaWIS

Nach einer kurzen Einführung durch Prof. Dr. Klaus Bobey demonstriert Herr Alexander Ziegler anhand der Messkampagnen in der Altmark die erzielten Genauigkeiten der BHD Vermessung und der Fußpunktfestlegung. Die Genauigkeiten liegen im Bereich der vorgegebenen Toleranzen, weisen beim BHD jedoch systematisch zu niedrige Werte auf, die durch Hardwareanpassungen optimiert werden können.
Herr René Koch zeigt sehr anschaulich die Optimierung der Lagevermessung und deren Störgrößen. Auch hier werden Zusatzbausteine wie Neigungsmesser und Kompass vorgesehen, um die Qualität des Datenmaterials zu stabilisieren.

Mit zwei Fachbeiträgen wurde die Datenfusion des Sensordatensatzes und des Harvester - Vermessungsdatensatzes dargelegt. Herr Dr. Dirk Drewes aus der Fakultät Forstwissenschaften und Waldökologie der Universität Göttingen zeigte sehr anschaulich die Einbindung des OptiList-ASCII Datensatzes in DynaWIS.

Herr FAR Stefan Friedel, Hessen Forst, sieht im Datenmaterial des Systems Harvester mit DynaWIS Möglichkeiten der Verwendung in der Waldbewertung.

Bis zum 5. Meilenstein werden noch zwei Messreihen am Bieber vorgenommen, um dann im Juni an einem Harvester der ZS das "embedded System" zu erproben. Die beteiligten Akteure stimmen der Vorgehensweise zu und unterstützen diese Maßnahmen uneingeschränkt.

28. - 29.01.2009

8. Oldenburger 3D-Tage. "Algorithmen und Messergebnisse bei der dynamischen Bestimmung von Baumparametern", Vortrag von A.Ziegler, R.Koch, L.Brekerbohm und K.Bobey auf der Fachtagung an der FH Oldenburg/Ostfriesland/Wilhelmshaven.

02.12.08

Teilnahme am Workshop 3D-Imaging vom Forschungsnetz "Bildgebende Sensortechnik" an der FH Osnabrück mit dem Vortrag "Dynamische Bestimmung von Baumposition und -durchmesser". (Ziegler, Koch)

27.11.2008

Die Ingenieure im Wald
Die beteiligten Projektleiter Bobey und Bombosch suchten mit ihren Mitarbeitern im Solling einen Forwarder auf, um die Arbeitsabläufe und die Technik vor Ort in Augenschein zu nehmen. Maschineneinsatzleiter Olaf Müller der Niedersächsischen Landesforsten begleitete die Experten.

14.11.2008

3. Meilensteintreffen bei Zellstoff Stendal
Bericht über die Messkampagnen in der Altmark und der Bestandesrohdatenberechnung (Herr Koch). Die ersten Durchläufe der Datensätze zeigten bereits nachvollziehbare Werte in Bezug auf die Referenzdaten des Projektantrags Über den Stand der Bildanalyse berichtete Herr Ziegler, der bis zu einer Entfernung von 6 m gesicherte Aussagen zum BHD im angestrebten Toleranzrahmen erreicht.

Im Kreis der Experten ist man sich darüber einig, dass die angestrebten Ziele des 3. Meilensteins erfüllt wurden. Um die Anzahl an Störfaktoren weiter im Minimum zu halten, wird vorgeschlagen, zunächst an die Umsetzung des Sensorsystems an einem Forwarder zu erproben, da er den verbleibenden Bestand mehrfach durchfährt und bessere Licht- und Sichtverhältnisse hat.

14.8.2008

Persönliche Kontaktaufnahme von Prof. Dr. F. Bombosch mit finnischen Kollegen, Herrn Jari Ala-Ilomäki von Finnish Forest Institute in Vantaa und Prof. Dr. Arto Visala von der Helsinki University of Technology in Sachen Sensortechnik an Holzerntemaschinen. Persönliches Kennenlernen und ein Erfahrungs- austausch standen im Vordergrund dieses Spontanbesuches während eines Finnlandurlaubs.

31.07.08

Während der 2. Messkampagne konnte ein Treffen mit Herrn Dipl. WInf. Mike Wäsche vom Fraunhofer Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung Magdeburg, Bereich Logistik- und Fabriksysteme (LFS) durchgeführt werden. Direkt vor Ort im Testbestand wurde das Forschungsprojekt sowie das Sensortestsystem vor- und dargestellt. (Ziegler, Koch, Wäsche)

30.07 - 01.08.08

2. Messkampagne in Flechtingen, Sachsen-Anhalt. Aufgrund von schlechten Wetterverhältnissen während der 1. Messkampagne, wurde eine 2. Messkampagne durchgeführt, um ausreichend Messdaten vorliegen zu haben. Die Versuchsflächen in der Kiefer wurden dabei wieder während der Dämmerung bzw. der Nacht durchfahren. (Ziegler, Koch)

03. - 04.07.2008

1. Messkampagne in Flechtingen, Sachsen-Anhalt. Aufnahme von Messdaten mit dem Sensortestsystem. Die zur Verfügung gestellten Versuchsflächen in der Kiefer, im Revier Letzlingen bei Calvörde, wurden mit dem am Versuchsfahrzeug montierten Sensorsystem während der Dämmerung bzw. der Nacht durchfahren. (Ziegler, Koch)

4.-7.6.2008

KWF Tagung in Schmallenberg. Demonstration des aufgelaufenen Forschungsstandes am Stand der Fa. Wahlers Forsttechnik. Kontaktaufnahme mit der Arbeitsgruppe "Virtueller Wald" (Koch, Ziegler, Bombosch, Bobey, Brekerbohm, Dreeke)

26.5.2008

Umsetzen des Biber nach Sachsen Anhalt zu den neuen Referenzflächen in der Kiefer nach Flechtigen (Bahnhof) per Tieflader

24./25. 5.2008

Aufnahme von Referenzwerten, Koordinaten und BHD, auf den Versuchsflächen mit Totalstation und Kluppe. (Zimmermann, Raucheld, Albert und Elsner)

13.5.2008

Calvörde, Flechtigen, Einmessen der Versuchsflächen- Georeferenzieren mit Hilfe Trigenometrischer Punkte (Camehl, Bombosch,Koch, Zimmermann, Raucheld, Albert und Elsner)

25.04.2008

2. Meilensteintreffen an der Fakultät N.
Im Rahmen des zweiten Meilensteintreffens wurden die Arbeiten der Fakultät R und N präsentiert und mit den Kooperationspartnern diskutiert. Die vorgesehenen Arbeitspakete bis zum 3. Treffen wurden besprochen und abgestimmt. (Camehl, Dr. Drewes, Pötzsch, Bobey, Bombosch, Ziegler, Koch, Rauchheld, Zimmermann)

28.03.2008

Messkampagne in der Billingshäuser-Schlucht. Aufnahme von Messdaten mit dem voraussichtlichen Sensortestsystem. (Ziegler, Koch)

10.3.2008 / 3.4.2008

Datenaustausch mit Dirk Seyfarth, Bereichsleiter Produktion im Forstbetrieb Altmark. Luftbilder und Forstkarten. Trigenometrische Punkte aus dem Liegenschaftskataster beim Landesamt für Vermessung und Geoinformation Sachsen-Anhalt, Magdeburg.

10.3.2008 / 3.4.2008

Datenaustausch mit Dirk Seyfarth, Bereichsleiter Produktion im Forstbetrieb Altmark. Luftbilder und Forstkarten. Trigenometrische Punkte aus dem Liegenschaftskataster beim Landesamt für Vermessung und Geoinformation Sachsen-Anhalt, Magdeburg.

04.03.2008

Besuch der Tagung "Laserscanning - ein Werkzeug für die Forsteinrichtung" Durchgeführt vom Staatsbetriebs Sachsenforst an der HTW Dresden in Pillnitz/Dresden. (Koch)

19.2.2008

Auswahl der Versuchsflächen in der Kiefer im Revier Letzlingen bei Calvörde mit Herrn Camehl, Revierleiter Haberland, Bombosch, Ziegler

18.2.2008

Masterarbeit Jahto fertig PMD-Kamera zur Baumvermessung bei der dynamischen Waldinventur

30. + 31.1 2008

3-D Tage in Oldenburg Dynamische Vermessung von Baumpositionen Vortrag von René KOCH, Maik JATHO, Lutz BREKERBOHM und Klaus BOBEY http://www.fh-oow.de/3dtage/folien/koch.pdf

Winter 2007/08

Es liegen ausreichend Sensorrohdatensätze Herbst und Winter, mit und ohne Tageslicht - vor, die durch Messkampagnen mit dem Sensortestsystem auf dem Versuchsfahrzeug im Referenzbestand gewonnen wurden. Die ersten Algorithmen der Bildanalyse führen auf der Basis ausgewählter Sensorrohdatensätze versuchsweise zu Sensordaten.

16.11.2007

Fertigstellung der Diplomarbeit von Mareike Gels an der Fakultät R. Thema der Arbeit: Dokumentation der Aufnahme von Referenzbeständen für ein dynamisches Waldinventursystem (DynaWIS) und Ausblick auf künftige Einsatzgebiete.

31.10.2007

1. Meilensteintreffen an der Fakultät N.

Im Rahmen des ersten Meilensteintreffens wurden die aufgelaufenen Arbeiten der Fakultät R und N präsentiert und mit den Kooperationspartnern diskutiert. Die vorgesehenen Arbeitspakete bis zum 2. Treffen wurden besprochen und abgestimmt.

31.8.2007

Abschluss der Diplomarbeit von René Koch an der Fakultät Naturwissenschaften Thema der Arbeit: Auswahl, Inbetriebnahme und Implementierung eines Laserscanners zur Messung von Baumabständen von einem Harvester aus.

20.7.2007

Besuch der Fa. Wahlers Forsttechnik in Stemmen. Besprechung der Schnittstelle Harvestervermessung und DynaWIS.

• Einführung in das StanForD Format (Standard for Forestry Data and Communication) der Harvester,
• PRD, PRI und STM Dateien
• Möglichkeiten der Kalibrierung
• Möglichkeiten des Abgleichs und Exports
• Überlassung von Beispieldateien
• Vorstellung eines Sick Scanners und seiner Funktionen.
• Zeitplan und Kommunikation für die weiteren Versuche

Ying, Weseloh, Brekerbohm, Koch, Schumann, Bombosch

9.7.2007

Besuch des Fraunhofer Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) in Magdeburg zum Thema: "Integriertes Gesamtsystem und mobile Dienste zur Verbesserung der Logistikkette vom Wald zum Werk" (FORMAN) Umsetzung einer Low cost Lösung zum Poltermanagement in Sachsen Anhalt.

• Erfahrungsaustausch
• Möglichkeiten der Zusammenarbeit (Diplomanden, Bachelorarbeiten, Praktikum)
• Diskussion von DynaWIS und Anknüpfungspunkten

Frau Erhardt, Wäsche, Bombosch, Krummheuer, Frangesch, Frau Gels, Brekerbohm

6.7.2007

Besprechung mit Herrn Schumann vom Forstlichen Bildungszentrum in Münchehof.

• Vorstellung des DynaWIS im Nachgang zum Kick Off
• Besprechung der Parameter bezüglich Eingriffsinventur
• Übertragbarkeit, Fehler, Chancen und Risiken
• Möglichkeiten der Zusammenarbeit

Schumann, Frau Gels, Koch, Bombosch

30.5.2007

Nach Auslieferung der Versuchsmaschine Biber von der Fa. Wahlers Forsttechnik erste Fahrstunde in der Billingshäuser Schlucht für die Diplomanden. Aufzeichnung von Filmsequenzen bei unterschiedlichen Beleuchtungsverhältnissen. Einweisung in die Vermessungsarbeiten des Messtrupps: Zimmermann, Raucheld, Gels. Brekerbohm, Zimmermann, Koch, Jatho, Bombosch

16.5.2007

Gespräche mit der Firma Wahlers Forsttechnik auf der LIGNA 2007 in Hannover

• Erläuterung des Versuchskonzeptes und Meilensteine
• Besprechung der Teilnahme an der KWF Tagung in Schmallenberg 2008
• Besprechung des weiteren Austausches in Sachen Verknüpfung der Datensätze Harvestervermessung / DynaWIS
• Stand der Diskussion um Rückfahrkameras

Dreeke, Ying, Bombosch, Brekerbohm, Frau Gels

4.5.2007

Auswahl der Referenzflächen im Forstamt Reinhausen, Abt. 146 Billingshäuser Schlucht, Fichten Reinbestand. Begehung vor Ort, Auftrag an Messtrupp formuliert.

• BHD in 1,0, 1,3 und 1,6 m mit 1 Nachkommastelle
• XYZ Koordinaten jedes Baumes
• Anbindung an Lagefestpunkte am Gut Deppoldshausen
• Einschlagen von temporären Lagefestpunkten an den Referenzflächen
• Markierung der Bäume mit Ziffern und Strichen der BHD´s in weißer Farbe auf der Weg abgewandten Seite
• Erstellen einer Exeldatei

Brekerbohm, Zimmermann, Koch, Jatho, Bombosch

17.4.2007

• Markierung der Durchmesser der Bäume auf 1,0 m, 1,3 m und 1,6 m Höhe mit Farbstrich
• Nummerierung der Bäume
• Der BHD wird auf eine Nachkommastelle genau gemessen
• Es werden Messpunkte als Bezugskoordinaten gesetzt
• Es wird daraus ein Koordinatennetz der Bäume erstellt, das später in Gauß - Krüger Koordinaten umgewandelt werden kann
• Der Kronenansatz wird stichprobenartig ermittelt
• Die Baumhöhen werden ebenfalls stichprobenartig ermittelt
• Gemessene Daten werden in Excel Tabellen zur Verfügung gestellt

Koch, Jatho, Zimmermann, Frau Gels, Bombosch

11.4.2007

Kick Off Veranstaltung bei der HAWK, Fakultät Naturwissenschaften Bitter (TU Dresden), Camehl (Sachsen Anhalt), Zimmer (Kappa), Sohns (Niedersachsen), Tecklenburg (IAPG,Oldenburg), Bombosch, Frau Gels, Frau Raucheld, Zimmermann (Fakultät R), Bobey, Brekerbohm, Burdick, Koch, Jatho (Fakultät N)

Fazit der regen und konstruktiven Diskussion:

• DynaWIS dient in erster Linie dem Eingriffsmonitoring
• DynaWIS soll einen Beitrag (Taxation) zur Forsteinrichtung liefern. (Informationen über den Bestand vor und nach dem Eingriff, Daten zum Nachweis des Eingriffsprozesses)
• DynaWIS konzentriert sich auf Reinbestände
• Die Parameterangaben in den Meilensteinen verstehen sich als Etappenziele
• Die Erfassung des Fußpunktes scheint unumgänglich
• Die Erfassung des Kronenansatzes ist nicht vorgesehen

16.3.2007

Besuch der Fa. Wahlers Forsttechnik in Stemmen. Besichtigung der "alten" Versuchsmaschine Biber. Besprechung der technischen Anforderungen, unter Anderem Anbau eines Seitenteils einer Neumaschine als Wechselteil für den Versuchseinsatz auf Originalhöhe, Zeitplan und Betriebsbesichtigung des Neubaus.

Weseloh, Bombosch, Brekerbohm, Koch

14.3.2007

Mitteilung der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AIF), "Otto von Guericke e.V., dass ihr aufgrund des Zuwendungsbescheid des BMBF vom 22.2.2007 die Abwicklung des Projektes: : "Entwicklung eines optischen Sensorsystems zur dynamischen Waldinventur bei der Holzernte mit Harvestern (DynaWIS)" , obliegt. Projektbeginn ist der 1.3.2007. Das Projekt bekam von Seiten der drei Gutachter 97 von 100 Punkten.

7.9.2006

Kooperationsgespräch bei Firma Zellstoff Stendal in Sachen Projektantrag DynaWIS. Diskussion der Inhalte und Finanzierungsgrößen, Unterstützung und Zeitplan. Betriebsbesichtigung und Anfahren eines Kiefern Erstdurchforstungsbestandes.
Funk, Stöhr, Pötzsch, Bobey, Bombosch, Brekerbohm, Burdick,