2025年9月23日
- DLR 使用衛星資料顯示自 2017 年以來大規模的森林破壞，並透過可免費存取的網路應用程式 EO Wald 將其顯示出來。
- 每月發布的互動式地圖可幫助林業、地方當局和政界人士找出原因並採取措施。
- EO Wald 由德國航空航天中心地球觀測中心開發，為永續森林管理和重新造林提供了科學數據基礎。
- 重點：太空、地球觀測、氣候變遷
德國的樹木數量持續急劇減少：自2017年秋季以來，已損失超過90萬公頃，相當於德國森林總面積的8.5%。因此，自2021年以來，損失幾乎翻了一番，正如德國航空航天中心（DLR）當時所展示的那樣，僅三年時間就損失了超過50萬公頃。這是一個令人擔憂的趨勢，很可能在未來幾年持續下去。為了支持林業和木材產業，DLR利用衛星資料繪製了德國各地樹冠損失的地圖，並開發了一個網路應用程式：“EO Wald”，該應用程式自2017年9月以來每月顯示樹木數量的損失情況，分辨率為10公尺。對於森林管理而言，了解損失的時間並追蹤長期發展至關重要。
EO Wald 的互動式地圖可免費存取。它們可以幫助木材行業、市政當局和政策制定者迅速應對事件並採取適當的重新造林措施。其目標是實現經濟可持續的森林發展。鑑於全球變化，這一點也至關重要。作為地球的“綠肺”，健康的森林能夠確保高碳吸收，並更能抵抗極端氣候事件。
「環境影響和蟲害侵襲已在我們的森林中留下痕跡。利用衛星數據，我們可以短間隔、高空間分辨率地勘測森林冠層。在我們的新網路服務「EO Forest」中，我們可視化了冠層損失的時空動態，」德國航空航天中心執行委員會主席Anke Kaysser-Pyzalla教授解釋道。 “通過將海量數據大規模處理成各種信息產品，我們為林業、商業企業以及其他公共利益相關者的工作提供支持。這使得森林損失能夠得到具體的量化和預測。基於這些數據得出的措施有助於保護和保存我們的森林。”
確定事態發展和原因
近年來，異常嚴重的乾旱、熱浪和風暴對德國的森林造成了嚴重破壞。受災樹木也容易受到病蟲害的侵害，導致許多地方樹木死亡，有時甚至需要緊急砍伐。 EO Wald 透過以簡單易懂的方式呈現的地圖，對此提供了獨特的見解。新的資料入口網站由德國航空航天中心（DLR）的地球觀測中心（EOC）開發，並作為 ForstEO 專案的一部分進行了驗證。
EO Wald 提供像素級別以及聯邦州、縣和市級級別的視圖和比較。時間軸顯示所選區域每月樹冠損失的百分比增長。使用者還可以調整時間段，或以月度、季度或年度概覽的形式查看特定區域。憑藉高空間和時間分辨率，地圖能夠幫助使用者了解損失發生的地點和時間。這也有助於更好地識別損失原因。例如，呈圓形分佈的損失表示蟲害，而幾何區域則表示收穫。精確的時間資訊可以精確定位各種事件，例如森林火災、風暴或有針對性的基礎設施擴建措施。
冬季衛星影像揭示了大部分損失：常規木材採伐以及因破壞而進行的採伐都發生在寒冷季節。此時木材品質良好，冰凍的林地也不易受到重型採伐機械的損壞。此外，冬季風暴會造成嚴重損失，因為它們會影響大面積區域，尤其是健康的林地。衛星遙感和持續監測對於觀察和了解此類變化至關重要。
面向用戶的大數據
德國航太中心（DLR）是德國在大數據分析領域處於領先地位的機構，該領域主要對大規模地球觀測資料進行分析，並將其提煉成各種資訊產品。為了計算冠層損失，研究人員使用了歐洲哥白尼計畫的哨兵2號衛星以及美國陸地衛星8號和9號衛星的數據。
「借助EO Wald，我們開啟了一場『穿越時空的科學之旅』。在2017年至2024年的觀測期內，我們每月分析數萬個資料集，並將其公開。我尤其高興的是，我們已經與相關部門和早期用戶取得了聯繫，」計畫負責人、德國航空航天中心地球觀測中心（EOC）的Frank Thonfeld博士解釋道。 EO Wald資料集已被巴伐利亞州立森林管理局（巴伐利亞州立森林局）和巴伐利亞州森林與林業辦公室使用。
人類和環境的影響
由於全球變化，異常嚴重的乾旱和熱浪等極端天氣事件將持續增加。例如，德國主要的雲杉林已經因乾熱天氣和由此導致的樹皮甲蟲數量增加而遭受了巨大的損失，預計這種趨勢在未來幾年仍將持續下去。因此，預測此類趨勢對於森林管理至關重要。長期衛星資料時間序列使我們能夠持續監測大片森林區域並發現變化。
這既適用於自然過程，也適用於計劃內和計劃外的人為幹預。例如，為了應對近年來的森林破壞，大規模的伐木作業是必要的。這些損失影響了整個森林生態系統，包括微氣候、水平衡、地表徑流、地下水補給、水質和生物多樣性等。此外，氣候變遷的後果必須更精確地量化。有了EO Forest，決策者現在擁有了科學的資料基礎，可以製定適當的森林保護和再生策略。
有遠見的重新造林
在重建森林和重新造林時，需要特別的願景：哪些樹種能夠承受目前的氣候條件？它們是否還能適應60到80年後的氣候條件？二戰後，德國主要重新造林，將雲杉作為最重要的木材來源，通常來自非原生森林。由於樹齡和生長結構相似，單一栽培的雲杉缺乏韌性。
目前數據清楚地表明，純種雲杉、松樹和山毛櫸尤其面臨風險。另一方面，混合林較具韌性，風險分佈也較為均衡。因此，生物多樣性和老幼樹混合的森林結構是森林健康的關鍵。如果與商業用途相結合，這將帶來重大挑戰，因為新森林的形成需要數年甚至數十年的時間。
為了應對這些挑戰，新的數據平台提供了樹冠損失的概覽。由於在七年的觀測期內，幼苗仍然太小，地圖上無法反映可能的再生長情況。然而，森林的狀況由高解析度地球觀測衛星（例如“哨兵一號”和“哨兵二號”）持續記錄。因此，德國航空航天中心地球觀測中心 (EOC) 的研究人員已開始研究新的資料集，並計劃在未來擴展其網路服務。為了支持森林的永續發展和管理，德國航空航天中心現推出「地球觀測森林」 (EO Forest)，貢獻其在遙感領域的豐富專業知識。
[照片]
(A) EO森林：德國概覽
DLR 網路服務 EO Wald 提供全德國免費存取的樹冠損失互動式地圖。自 2017 年 9 月起，每月記錄損失，空間解析度為 10 公尺。這些地圖基於衛星數據，旨在支持林業和木材行業企業及管理部門進行永續森林管理。此處顯示的地圖概述了 2017 年 9 月至 2024 年 9 月各市級樹冠損失。
(B) 2017-2024年哈茲山脈林冠損失
地圖顯示了2017年9月至2024年9月哈爾茨低山地區林冠的損失情況，空間解析度為10公尺。顏色標尺以月為單位顯示林冠損失的時間，從黑色（2017年9月）到黃色（2024年9月）。完整的森林區域以綠色顯示。在此期間，森林主要遭受風暴（2018年）以及高溫乾旱和隨後的蟲害侵襲（2019-2022年）的破壞。
(C) 洪斯呂克-霍赫瓦爾德國家公園的樹皮甲蟲災害
洪斯呂克-霍赫瓦爾德國家公園佔地超過10,000公頃，橫跨萊茵蘭-普法爾茨州西部至薩爾州。德國航空航天中心（DLR）網路服務EO Wald提供的地圖顯示了自2017年以來的樹冠損失情況，主要影響了雲杉林。這種損失模式是樹皮甲蟲造成的典型損失。 2018年至2020年間異常嚴重的乾旱和熱浪造成了初期損害，削弱了樹木的生長。同時，這為樹皮甲蟲創造了理想的生長條件，因為樹皮甲蟲在乾熱天氣下會爆發性地繁殖。尤其是雲杉，一旦遭受蟲害就難以恢復。在這個尚年輕的國家公園裡，作為長期策略的一部分，一些區域的雲杉被移除，而其他區域則任其自然生長。
(D) 永續矮林管理
來自EO森林網路服務的數據揭示了巴伐利亞州弗蘭肯橡樹林中的矮林管理。這是一種古老且如今已很少實施的森林管理方式。它允許薪柴和木材在同一區域同時生長。矮林由兩層樹種組成－上層樹種（允許其成熟）和下層樹種（定期砍伐）。砍伐通常在冬季進行。由此形成的開放式森林結構（圖中可見為相連的條帶）乍看之下很不尋常，但對自然和物種保護做出了重要貢獻。經過挑選，通常長得特別好的樹木會被保留下來。這些個體巨樹在資料集中不可見，但經過100多年的發展，它們會發育成矮林中雄偉的上層樹種。
(E) 森林火災造成的損失
2018年、2019年和2022年，勃蘭登堡州特羅伊恩布里岑和於特博格之間的森林共發生了三起重大火災。由於持續的嚴重乾旱，以鬆樹為主的森林特別容易遭受火災。此處的視圖顯示了火災造成的變化。由於EO Wald提供的高解析度數據，還可以按月或按季節比較查看林冠損失。季節性表示強調了火災主要發生在夏季（紅色和橙色），但時間延遲的影響也可能發生在周邊地區。
(F) 基姆高遭受風暴破壞
2021年夏季的一場暴風雨嚴重破壞了巴伐利亞州基姆湖以北基姆高地區的森林，正如EO Wald所繪製的地圖所示。顏色標尺從黑色（2017年9月）到黃色（2024年9月）分別標示了樹冠損失的時間。圖中的損失是同時發現的，因此可以歸因於暴風雨事件。