bsc_2024_25_teaching_inventur_und_geomatik

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B.Sc. Kurs "Inventur und Geomatik" - Kursunterlagen

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# B.Sc. Inventuren und angewandte Geomatik
## Allgemeine Infos zum Kurs
https://campus.uni-freiburg.de:443/qisserver/pages/startFlow.xhtml?_flowId=detailView-flow&unitId=103312&periodId=2483&navigationPosition=examEventOverviewOwn

Start 16.10.24

**Mi: 10-12 Uhr (HS 3118 KGIII) + 14:00-16:00 (HS HH5 → Kristallographie - nur bei Bedarf und Ankündigung)**

**Klausurtermin: 05.03.2025, 09-12 Uhr, Hörsaal Anatomie (Albertstr. 17)**

## Vorläufige Agenda:

1. Einführung in das Modul
2. Theorie forstliche Inventuren 
3. Positionsbestimmung GNSS                             (Feldübung)
4. Feldübung Inventur Mooswald                          (Feldübung)
5. Stichprobenunsicherheiten
6. Allometrien
7. Einführung Drohnenfernerkundung                      (Feldübung)
8. LIDAR Daten
9. Einführung KI Inventur
10. KI Inventur (Teil 2)
11. deadtrees.earth
12. deadtrees.earth (Teil 2)
13. Einführung großflächige Waldinformationsprodukte
14. Zusammenfassung und Klausurbesprechung
15. GIS in Forstlichen Geschäftsprozessen

--------------------

# News

## 05.02.25

- **last lecture: GIS in forstlichen Geschäftsprozessen (Thomas Purfürst)**

## 11.12.24

- **lecture: Einführung KI in Inventur**
    - Einzelbaumerkennung
    - Arterkennung
    - Baumhöhe
    - Stämme, vs. Ast. vs Blätter, etc…)

- **exercise: Inventur KI auf LIDAR Daten anwenden / auswerten-Part-1**
    - UAV daten Baumpositionen, Baumhöhen (part 1)
    - Vergleich mit Vollinventur von ECOSENSE (part 2 nächste Woche)
        - DBH, Bestandesdichte
        - Vergleich Plot-basierte Inventur vs. KI/Drohnen-basierte Inventur

## 04.12.2024

(08_droneslidar)

- Inventur per Drohne
- Vorstellung LiDAR Datenprozessierung
- Vorstellung AgiSoft Metashape (kurz)
- Vorstellung der Geodatenprodukte
- Einführung in lidR package

## 27.11.2024 (FELDTAG)

(07_satelliteimagery)

**Bitte festes Schuhwerk und warme Kleidung!**

- 10:15-14:00 +-
- Treffpunkt pünktlich(!) an der Vogelsanghütte (bei Ebnet):

https://maps.app.goo.gl/tZVoGPWRAtX9x6Vx5

**Mit dem Fahrrad sind es ca. 20 Minuten vom Herderbau, mit Öffis + zu Fuß etwa 45 min**

### Feldtag! (Max, Teja)

- Einführung Fernerkundungsdaten
- Plattformen: Drohnen, Flugzeuge, Satelliten, Vorteile, Nachteile
- Sensoren: Vorteile, Nachteile
- Geodatenprodukte (Vektor, Raster)
- Vorführung Drohnen + TLS
- Stationen zu Thermal, LiDAR, Multispektral

------------------------------

## 20.11.2024

(06_allometries)

### Lecture (Thomas S.): Allometrien

- Einführung und Historie
- Abschätzung von Holzvorrat, Biomasse, Modellierung, Prognosen, …
- Einflussfaktoren auf Allometrien (Bestandesdichte, Management, Standortfaktoren, etc…)
- Von DBH → Biomasse/Holzvorrat (benötigt für Übungen)

### Exercise: Allometrien und Holzvorrat in R (Max, Teja)

- Allometrien auf Vollinventur ECOSENSE anwenden auf Basis der R-Skripte der Vorherige Woche
- Einfluss von Stichprobenunsicherheiten auf Allometrien bewerten und diskutieren

--------------------------

## 13.11.2024 (Max)

(05_uncertainties)

- bitte bringt eure Laptops mit und habt RStudio installiert!

### Vorlesung und Übung:

- Nachbesprechung Inventur
- Vergleich der Inventur-Metriken pro Plot der verschiedenen Gruppen
- Einführung Stichprobenunsicherheit 
- Einführung Vollinventur-Daten Ettenheim
- Einführung R-Script zum Stichproben ziehen

## 06.11.2024 (Feldtag)

folder: 04_accuracy_inventory

### Feldtag (Max, Teja, Jon): 10:00-14:00 +-

- Nachbesprechung Feldübung Positionsbestimmung
- Besprechung Ungenauigkeit GPS (ca. 15 Minuten)
- Sammeln / Erfahrungen / Besprechung
- Vorbesprechung Inventur Mooswald am Nachmittag (1 Stunde)
- Jon Sheppard übernimmt (manche kennen ihn evtl. aus früheren Semestern)
- Briefing zum Vorgehen und Aufgaben
- Feldübung Inventur in Mooswald (Art, DBH, Position, …)
- Essen mitbringen
- Pro Plot 2-3 mal gemessen
- Festes Schuhwerk etc.
- Bildung mehrerer Studentengruppen
- Gruppen wechseln nach Inventur des Plots zum nächsten Plot, so dass mehrere Inventuren pro Plot zum Vergleich in der Nachbesprechung zur Verfügung sind (z.B. n=3 bei 3 Durchläufen). z.B. bei 8 Gruppen gibt es 8 Plots. Gruppe 1 startet bei 1, 2 bei 2, etc… danach geht Gruppe 1 zu 2, 2 zu 3, etc…

### Hausaufgabe

- Inventur-Metriken (z.B. Stammdichte, BHD, Grundfläche) berechnen und einsenden (z.B. Google-Sheet)
- **siehe folder 04 readme**

-----------------------

## 30.10.2024

folder: 03_gnss

## Block Vormittags (Thomas P.):

- Positionsbestimmung
- Einführung Satellitebasierte Positionsbetimmung
- Warum Positionsbestimmung für Inventuren wichtig?
- GPS, GLONASS, BEIDOU, GALILEO +
- GNSS Unsicherheiten und Einflussfaktoren
- Hemispähre, Nord, Süd, An welcher Himmelsseite Bäume messen?
- Abstand/Abschattung von Bäumen
- GNSS Unsicherheiten minimieren
- RTK, SAPOS, Rover, Base station, Postprocessing

## Block Nachmittags (Max): Feldübung!

- **Feldübung** zu GNSS
- Gruppen zu 2 Personen
    - Eine Person trackt, eine misst punkte ein (Rundlauf um schloßberg)
- Einführung in EmlidReach, Base, Rover (vor der Übung)

Was ihr braucht:

- **Wetterfeste Kleidung**
- Smartphone
- Avenza Maps App (bitte downloaden!)
- Unterlagen im Ordner 03_gnss/exercises

**Treffpunkt hinter dem Kanonenplatz (https://maps.app.goo.gl/1t6J6wnk2cSg4bkt7) pünktlich um 14:15 Uhr (bitte seid vorher da, damit wir direkt starten können).**

Grober Ablauf:

- Start 14:15
- ca. 15-20 Minuten Einführung in Emlid Reach Base und Rover
- Eigenständig den Rundlauf (ca. 1,5h) absolvieren und mittels Avenza Maps die Punkte und den Pfad tracken.
- Nach der Übung direkt die CSV und GPX online hochladen und Ergebnisse anschauen
- CSV und GPX an Max per Mail senden (als Backup falls die online App nicht funktionieren sollte)

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folder (02_essentials)

## 23.10.2024: Block Vormittag (Thomas P.):

### Theorie bzw. Einführung Forstliche Inventuren

- Einführung Theorie Inventuren
- Warum Inventuren
- Terrestrische Inventuren
- Inventurdesign
- Inventurverfahren

## Block Nachmittag - Themen je nach Fortschritt (Thomas P., Max F.):

- Anwendung Inventurplanung
- Planung einer Inventur im GIS
- Ausgangslage Inventur für Forstbetrieb bzw. Privatwald mit vorgegebener Fläche
- Welches Inventurverfahren (Winkelzählprobe, etc…)?
- Bestimmung des Inventurumfangs (Anzahl der Stichproben/Plots)
- Positionierung der Inventurpunkte
- Regular grid
- Random samples
- Stratifizierung? (z.B. Nach Beständen/Waldtypen/Topographie)

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