Als Grundlage der neuen Landbedeckungskarte dienten die digitalen Orthophotos (DOP) und das digitale luftbildbasierte Oberflächenmodell (lDOM) aus dem Jahr 2022 sowie ein aktuelles digitales Geländemodell (DGM) der bayerischen Vermessungsverwaltung mit einer räumlichen Auflösung von 20 cm (DOP) bzw. 1 m (DOM und DGM; LDBV 2024). Aus diesen Eingangsdaten wurde das normalisierte digitale Oberflächenmodell abgeleitet, das auch als “Kronenhöhenmodell” bekannt ist. Aus Sentinel-2 Daten wurden gängige Vegetationsindizes (NDVI, NGRDI, CVI) berechnet. Alle Daten wurden auf eine räumliche Auflösung von 10 m gemittelt und dabei zusätzlich die Varianzen der Variablen innerhalb der 10 m berechnet. Außerdem wurden bekannte Texturmaße nach Hall-Bayer (2005) und die Oberflächenrauigkeit (TRI) erstellt. Als Eingangsdaten in die Klassifikation wurden demnach nicht nur einzelne Pixelwerte betrachtet, sondern auch ihre Varianzen innerhalb des 10 m Pixels und zu den Nachbarpixeln.
Die Orthophotos aus der amtlichen Luftbildbefliegung werden zu unterschiedlichen Tages- und Jahreszeitpunkten während der Vegetationsperiode in so genannten Befliegungslosen erfasst. Dies birgt oft das Risiko, dass sowohl die Lichtverhältnisse und damit die spektralen Reflexionseigenschaften als auch die phänologische Entwicklung der Bäume zwischen den Befliegungszeitpunkten unterschiedlich sein können. Deshalb haben wir für fast jedes Befliegungslos ein eigenes Modell und eines für den gesamten bayerischen Alpenraum trainiert. Damit wir der unterschiedlichen Wiedergabe derselben Klasse zu den verschiedenen Befliegungszeitpunkten im alpenweiten Modell begegnen können, wurde diesem Modell eine weitere Variable für jedes Befliegungslos mitgegeben, die ihm mitteilen soll: “Achtung, hier ist etwas anders!”.
Um die Modelle zu trainieren, setzten wir Trainingspunkte manuell am Orthophoto. Im Laufe der Modellentwicklung wurde die Anzahl der Trainingsdaten immer wieder erhöht, um die Genauigkeiten der modellierten Klassen zu verbessern. Am Ende dieses Prozesses standen für das alpenweite Modell zwischen 1.700 und 7.600 Trainingspunkte pro Klasse und für die Modelle der einzelnen Befliegungslose zwischen 21 und 1.500 Trainingspunkte zur Verfügung.
Zum Schluss überprüften wir die unterschiedlichen Modelle visuell und vereinigten die besten Modelle, teilweise auch einzelne Klassen, zu einer Landbedeckungsklassifizierung für die Alpen.
