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Das Geheimnis großer Bäume: Wie kann man das Volumen riesiger Bäume genau messen?
Mit dem wachsenden Umweltbewusstsein wird der Bedeutung der Messung des Baumvolumens immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt. Ob in der Wirtschaft, der wissenschaftlichen Forschung oder bei Sportwettkämpfen: Daten zum Baumbestand sind von großer Bedeutung. Diese Messungen umfassen nicht nur das Volumen des Stammes, sondern können – je nach erforderlichem Detaillierungsgrad und Komplexität der Messmethode – auch das Volumen der Äste mit einbeziehen.
Beim Messen des Volumens eines Baums besteht eine gängige Methode darin, den Baum in kleine Abschnitte zu unterteilen, die Größe jedes Abschnitts zu messen und schließlich eine kumulative Berechnung durchzuführen.
Um Baumvolumina genauer zu messen, verwenden Forscher normalerweise direkte und indirekte Messmethoden. Direkte Messungen erfordern Baumklettertechniken, während indirekte Messungen häufig optische und elektronische Messwerkzeuge verwenden. Bei jeder Methode wird der Baum zur Messung in kleine Abschnitte unterteilt, wodurch die Messgenauigkeit effektiv verbessert werden kann.
Direktmesstechnik
Bei einer direkten Messung verwendet ein Baumkletterer ein Maßband, um die Höhe und den Umfang des Baumstamms zu messen, und eine Stange, um die Höhe der Baumkrone zu ermitteln. Während des Aufstiegs messen die Kletterer ihren Umfang in verschiedenen Höhen und diese Daten werden für spätere Volumenberechnungen verwendet.
Mit blitzschnellen Bewegungen nehmen die Kletterer Umfangsmessungen in unterschiedlichen Höhen des Baumstamms vor, um höchste Genauigkeit zu gewährleisten.
Allerdings wird es bei großen Bäumen mit zunehmender Höhe des Baumes schwieriger, direkt zu messen. Deshalb sind hier die Fähigkeiten und Erfahrungen des Kletterers von entscheidender Bedeutung. Darüber hinaus wird die Genauigkeit der Messung beeinträchtigt, wenn der Stamm Gabeln oder Äste aufweist. Daher müssen einige komplexe Baumstrukturen sorgfältig behandelt werden, um eine Fehlinterpretation der Daten zu vermeiden.
Frame-Mapping und Footprint-Mapping
Frame-Mapping und Footprint-Mapping sind ebenfalls Schlüsseltechnologien bei der Baumvermessung. Die Frame-Mapping-Technik wird normalerweise von zwei Kletterern gemeinsam durchgeführt, um den Bereich, in dem der Baum nach der Gabelung zusammenwächst, genau zu messen. Mit dieser Methode können die Forscher die Stämme präzise umreißen, indem sie an den Verbindungsstellen der Stämme lange Stangen befestigen und diese dann mit dünnen Seilen verbinden.
Bei der Fußabdruckkartierung wird die Basis von Bäumen mithilfe eines rechteckigen Referenzrahmens gemessen, wodurch eine genauere Schätzung des Basisvolumens möglich wird.
Die Fußabdruckkartierung eignet sich besonders für die Bearbeitung von Bäumen mit komplexen Oberflächenmerkmalen in Bezug auf den Bodenabstand. Diese Prozesse erfordern eine sorgfältige Datenerfassung und -berechnung, um die Zuverlässigkeit der endgültigen Daten sicherzustellen.
Fernmesstechnik
Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie wird die Fernmesstechnologie zunehmend für die Baumvermessung eingesetzt. Forscher können das Baumvolumen am Boden mithilfe spezieller Vermessungsgeräte wie Totalstationen oder Laser-Entfernungsmesser messen. Diese Hightech-Instrumente können Gesamtdaten zu Baumstämmen liefern, ohne dass man tatsächlich auf die Bäume klettern muss.
Das Schöne an dieser Technologie ist, dass sie Daten von mehreren Teilen eines Baums gleichzeitig erfassen und das Volumen des Baums automatisch berechnen kann.
Wie bei der Erstellung eines 3D-Modells eines Baums können diese Ferntechnologien jedes Detail des Stammes schnell und genau erfassen. Mit der Entwicklung von Technologien wie LIDAR verbessern sich Reichweite und Genauigkeit der Messungen kontinuierlich, was erweiterte Möglichkeiten zur Baumvermessung eröffnet.
Messung des Ast- und Kronenvolumens
Schwieriger wird die Messung, wenn das Volumen von Ästen und Krone mitberücksichtigt wird. Das Volumen dieser Teile wird oft übersehen oder überschätzt. Für Äste entlang des Hauptstamms verwendet das Forschungsteam teilweise spezielle Messtechniken, um umfassendere Daten zu erhalten. Mithilfe der Baumkronenkartierungstechnologie kann beispielsweise das Volumen jedes einzelnen Astes genau gemessen werden.
Bei besonderen Bäumen wie der Middleton Live Oak und dem Sag Branch Tuliptree konnten durch detailliertes 3D-Rendering die Astvolumina präzise ermittelt werden.
Diese Methoden erfordern nicht nur präzise Messwerkzeuge, sondern auch erfahrene Kletterer, um die Genauigkeit der Daten sicherzustellen. Es sind diese sorgfältigen und durchdachten wissenschaftlichen Forschungspraktiken, die uns ein tieferes Verständnis des Lebens und der Ökologie der Bäume ermöglichen.
Haben Sie sich bei der Erforschung der Technologie zur Messung des Baumvolumens gefragt, welche ökologische Bedeutung diese Daten haben?
