Forschung

In diesem Forschungsvorhaben wird die Waldinventur in ganz Österreich langfristig und nachhaltig revolutioniert. Damit ist das Projekt von bundesweiter Relevanz . Durch die praxisnahe und zielgruppengerechte Orientierung des Projekts werden die Forschungsergebnisse einem breiten Publikum zur Verfügung stehen und Waldbesitzern, Forstbetrieben, Dienstleistern und Behörden ein Planungswerkzeug für die Schaffung und den Erhalt klimafitter Wälder liefern. Die im Rahmen des Projekts zu entwickelnden Verfahren sollen als Standardlösung für die hochpräzise und räumlich explizite Inventarisierung von Rohholzreserven und die darauf basierende operative Planung von Forstbetrieben umsetzbar sein. Durch die Kombination moderner, lasergestützter Feldaufnahmeverfahren (teils mit handelsüblichen mobilen Endgeräten wie Apple iPhone und iPad) und Fernerkundungsmethoden lassen sich Planungsunsicherheiten einer schonenden und nachhaltigen Waldbewirtschaftung minimieren, die Produktivität verschiedener Holzernteverfahren prognostizieren und somit die Risiken und Kosten der Forstbetriebe reduzieren. Die Verfahren liefern somit einen Beitrag zum Erhalt der Schutzwaldaufgaben und der Naturschutzfunktionen sowie der Etablierung von “klimafitten” Gebirgswäldern in Österreich. Die österreichischen Waldbesitzgemeinschaften und größere Forstbetriebe mit regelmäßiger Stichprobeninventur und Forsteinrichtung profitieren von digitalen Inventurlösungen mit personengetragenen Laserscannern (PLS) sowie der flächenscharfen Vorrats- und Sortiments- und Produktivitätsprognosen, die durch die Kombination der PLS Daten mit Fernerkundungsdaten erreicht werden. Durch den niederschwelligen Zugang zu einem leicht bedienbaren und digitalen Inventarisierungs- und Planungswerkzeug werden in den österreichischen Kleinprivatwäldern Anreize zur regelmäßigen und nachhaltigen Waldbewirtschaftung geschaffen.

Bewusstseinsbildung und Modellierungen der Waldbrandgefahr sind essentielle Aspekte von präventiven Maßnahmen eines integrierten Waldbrandmanagements. In Österreich werden derzeit nur vereinzelt entsprechende Kooperationen zur Gefahrenmodellierung und Öffentlichkeitsarbeit wirksam umgesetzt. Das Institut für Waldbau der BOKU Wien betreut den Prototyp eines integrierten Systems zur Abschätzung der Waldbrandgefahr (waldbrand.at) sowie Österreichs einzigen Waldbrand-Blog (fireblog.boku.ac.at). Diese beiden etablierten Plattformen bedürfen einer beständigen Betreuung und Weiterentwicklung. Im Rahmen des vorliegenden Projekts sollen daher Maßnahmen getroffen werden, welche i) die Funktionalität, Performance, notwendigen Updates und Fehlerbehebungen sowie die Sicherheit beider Plattformen gewährleisten, ii) neue Funktionalitäten und Einsatzmöglichkeiten implementieren sowie eine höhere mediale Reichweite über Kooperationen mit unterschiedlichen Zielgruppen und über weitere Kommunikationskanäle erzielen und iii) in enger Zusammenarbeit mit laufenden Waldbrandprojekten die Plattformen als Expertentool, zur Bündelung von Waldbrandwissen und/oder als öffentlichkeitswirksame Kommunikationskanäle etablieren und einsetzen.

In diesem Projekt werden neuartige Szenarien getestet und bewertet und es wird daran gearbeitet, wie man den "gesunden Menschenverstand" in Roboter einbringen kann. Der verfolgte Ansatz ist "Human-in-the-Loop", der die Vorteile menschlicher Experten mit den Vorteilen der KI kombiniert. Konkret werden in diesem Projekt Einsatzszenarien von Robotern in der Forsttechnik getestet und evaluiert und neue Einsatzszenarien vorgestellt. Die Neuartigkeit dieses Ansatzes ermöglicht es uns, Grundlagen in Bezug auf Anforderungen, Herausforderungen und zukünftige Möglichkeiten im Umgang mit solchen Systemen zu erforschen und so den Weg für fortgeschrittenere Grundlagenprojekte oder Anwendungen zu ebnen. Konkret soll dieses Projekt zu einer Reihe von internationalen Veröffentlichungen und einer Infrastruktur führen um die Grundlagen für den Einsatz zukünftiger KI-Technologien zu erforschen und zu testen und sie in der Lehre anzuwenden. Schließlich könnte auch der entstehende Roboter-Testpark in Tulln - neben dem neuen Haus der Digitalisierung - ein breites Interesse an dem Thema wecken. Die Forschungsmethodik folgt einem 3G-Pionier-Forschungsansatz mit agilem, menschenzentriertem Design: Generation 1 Erprobung bestehender Technologie, Generation 2 Anpassung bestehender Technologie mit kostengünstigen Mitteln, Generation 3 fortgeschrittene Anpassung, die über den Stand der Technik hinausgeht und gemeinsam mit unseren Partnern in Kanada und Großbritannien - weltweit führenden Robotikinstituten - geplant ist. Die durch diesen Vorschlag finanzierte Infrastruktur wird bestehenden Projekten dienen und soll neue, größere Projekte (z.B. in der EU) anspornen. Ein Mehrwert ist auf drei Ebenen geplant: 1) für die internationale KI-Forschungsgemeinschaft durch Publikationen, 2) für das Land Niederösterreich durch a) spätere praktische Anwendungsmöglichkeiten und b) als wichtiger Beitrag zur Lehre und zur Steigerung der Attraktivität der KI-Ausbildung für junge Forscher, um dem Arbeitskräftemangel in der KI entgegenzuwirken.