Martin Häge/i a.i.
Die Sektion «Wissenschaftliche Dienste» wurde auf den 1. Mai 1993 neu gebildet. Die Gruppen der Sektion haben Forschungs- und Dienstleistungsaufgaben für die Walder-hebungsprogramme und die WSL zu erfüllen. Es wurden zwei Forschungsschwerpunkte der Sektion im Rahmen der Vision WSL 2000+ definiert:
1. «Flechtenforschung für die Bioindikation».
2. «Methodenentwicklung zur Waldbeobachtung unter Verwendung digitaler Datenquellen».
Im Rahmen dieser Forschungsschwerpunkte wurden mehrere Projekte durchgeführt und neue vorbereitet. Die Palette der wissenschaftlichen Dienstleistungen umfasst die Photogrammetrie und Vermessung, die Rasterelektro-nenmikroskopie, die Geographische Datenverarbeitung (GIS), die Datenbankbetreuung und -analyse und die Spe-zialanfertigung von Geräten für Forschungsgruppen der WSL.
Fernerkundung Dr. Bernhard Oester
Seit mehr als acht Jahren steht das analytische Auswerte-gerät BC 2S der Firma Leica voll im Einsatz der Forschung.
Für eine Vielzahl von Forschungsprojekten wurden gross-massstäbliche Grundlagenkarten erstellt und photo-grammetrische Messungen gemacht. Das Gerät, dessen Spezialität der Doppelbildträger ist, wurde aber auch für Interpretationen verschiedenster im Luftbild sichtbarer Merkmale verwendet und insbesondere zum Erfassen von Veränderungen im Gelände eingesetzt. Das Gerät hat sich voll bewährt. Nach über 12 000 Betriebsstunden traten mechanische Abnützungserscheinungen auf. Der vollkommen veraltete Computer DG 30 erreichte schnell seine Leistungsgrenzen, und besonders die Zuverlässig-keit nahm in letzter Zeit deutlich ab. Da Ersatzteile nur schwer erhältlich sind, sahen wir uns gezwungen, entwe-der das Gerät mechanisch und EDV-mässig aufzurüsten oder ein neues Gerät anzuschaffen. Aufgrund einer Be-dürfnisstudie haben wir uns nach mehrmonatiger Eva-luation für ein Gerät neuester Technologie, nämlich einer digitalen Photogrammetriestation DPW 770 von Leica-Helava entschieden.
Für verschiedene Forschungsgruppen der WSL hat P. Thee eine Vielzahl von photogrammetrischen Arbeiten ausgeführt, beispielsweise wurden die Sturmflächen-Kar-ten 1: 500 und 1:1000, Stand 1993, der Gebiete Schwan-den, Disentis, Pfäfers und Zweisimmen nachgeführt. Für das Projekt «Moormonitoring» wurden die Hochmoore Trogenmoos (Habkern) und Mettilimoos (Entlebuch) im Massstab 1:1000 photogrammetrisch ausgewertet. Die Sturmflächen Derborence VS, Sehweibe, Gratwald, Chra-chen BE wurden für die Gruppe «Dauerbeobachtung und Waldreservate» im Massstab 1:250 und 1:500 kartiert. Für verschiedene Diplomarbeiten (Kastanienselven im Kt. Tes-sin, Waldlawinen, Sturmflächen) wurden Detailkarten er-46
stellt. Für den PBMD wurden die Waldränder (Situation 1989) der Sturmfläche Hirzegg SZ im Massstab 1:2500 kartiert.
Mit dem elektronischen Vermessungsgerät TC 1000 wurden verschiedene Arbeiten ausgeführt, beispielsweise:
Einmessen von Versuchsflächen und Einzelobjekten (Bachs ZH), Detailmessungen in Sturmflächen (Schwanden GL), Polygoneinmessung (Alptal SZ), Passpunktverdichtungen und Einzelobjekteinmessung von Sturmschadenflächen (Sehweibe, Gratwald und Schwarzwald-Stechelberg BE), erstellen von Passpunktnetzen (Hochmoor Trogenmoos BE). Mit GPS-Stationen wurden Kontrollmessungen be-stehender Passpunkte im Gebiet Salezerhorn, Davos durchgeführt.
Das Luftbildarchiv wurde auch in diesem Jahr sehr rege benutzt. Die meisten Anfragen kamen vom Forstdienst.
Aber auch Photogrammetrie- und Ökobüros fordern Infra-rot-Luftbilder für die verschiedensten Verwendungszwek-ke an.
Geoinformatik Martin Hägeli
Das Geographische Informationssystem der WSL konnte im Berichtsjahr wesentlich an Funktionalität und Umfang erweitert werden. Es wurden zum Beispiel vom Bundes-amt für Landestopographie die Landeskarten in digitaler Form (soweit schon lieferbar) und Teile des digitalen Höhenmodells übernommen. Für die Verarbeitung der Daten mussten neue Werkzeuge programmiert werden, welche national und international Beachtung fanden. Den Macintosh-Benutzern konnten rechtzeitig für die Be-suchstage Werkzeuge zur Ansteuerung des Xerox-Farb-rasterplotters zur Verfügung gestellt werden (Plakate).
Nach intensiver Auseinandersetzung mit dem Lieferanten des AD-Farbrasterplotters konnte die Anlage auf Kosten der Lieferfirma unseren Bedürfnissen angepasst und das Pflichtenheft für die Anlage erfüllt werden. Für die Benut-zerschnittstelle zum Geographischen Informationssystem Arclnfo ARGO sind mehrere Nachträge in Zusammen-arbeit mit einem Ingenieurbüro programmiert worden.
Gleichzeitig konnte dabei die Funktionalität wesentlich erweitert werden. Die Beschaffung eines digitalen Bild-verarbeitungssystems konnte mit der Installation des Produkts ER-Mapper erfolgreich abgeschlossen werden.
Die mehrjährige Evaluation eines digitalen Photogram-metriesystems (Fernziel: Ersatz der analytischen Aus-wertegeräte) konnte mit einer GA TI-konformen Bestellung abgeschlossen werden. Die Gruppe Geoinformatik durfte wiederum mit vielen Forschungsgruppen der WSL zu-sammenarbeiten und ihr Fachwissen in Form von wis-senschaftlichen Dienstleistungen einbringen. Am zeitin-tensivsten waren die digitale Neuerfassung der Flach-moore der Schweiz, die Kartierung von Kartenblättern des geologischen Atlasses der Schweiz und die Erfassung der Standortskarten des zweiten Forstkreises des Kantons Aargau. Anhand dieser Projekte konnten diverse Tests von Programmen und Methoden durchgeführt werden und wertvolle Erkenntnisse für künftige Projekte gewonnen werden.
Walderhebungs-Datenbank Johann Wey
Im Mai dieses Jahres wurde die ehemalige Gruppe «EDV»
der Sektion Landesforstinventar im Rahmen der Reorgani-sation mit neuen Aufgaben, insbesondere dem Aufbau und Unterhalt der Waldschaden- und der Dauerbeobach-tungsdatenbank, betraut. Die Gruppe heisst neu «Walder-hebungs-Datenbank» und ist in die Sektion «Wissen-schaftliche Dienste» eingegliedert. Diese Reorganisation hatte auch personelle Konsequenzen: Dr. Markus Keller wechselte zur Gruppe cclnventurmethode und Auswer-tung», Thomas Strobel zur Gruppe ccFeldaufnahmen» und Dr. Markus Sonderegger übernimmt eine neue Stabsauf-gabe. Neu in die Gruppe ccWalderhebungs-Datenbank»
kamen Gerrit Albert de Boer und Jehuda Gershoni. Trotz diesen grossen personellen Änderungen konnten das Jahresprogramm und die Bedürfnisse der Projekte LFI, WSI und Dauerbeobachtung erfüllt werden.
Der Beginn des zweiten Landesforstinventars mit neuen Merkmalen und die Erweiterung der Waldschadeninventur 1993 führten zu einer Überarbeitung der LFI/WSl-lnven-turdatenbank. Jetzt liegt eine Datenbank vor, in der alle Rohdaten, Daten, die im Feld erfasst wurden, wider-spruchsfrei abgelegt sind.
Für das zweite Landesforstinventar wurde ein Daten-erfassungsprogramm entwickelt. Das Programm gibt den Feldaufnahmegruppen Daten aus dem ersten Landes-forstinventar vor und verlangt die vollständige und konsi-stente Ergänzung der neuen Daten.
Auch für die Waldschadeninventur wurde ein neues Datenerfassungsprogramm entwickelt, da diese Inventur um zahlreiche Merkmale erweitert wurde und Satelliten-probeflächen eingerichtet wurden. Beide Datenerfas-sungsprogramme sind seit dem Beginn der Inventuren erfolgreich im Einsatz. Es werden feldtaugliche DOS-Com-puter (14 Paravant RHC44 und 3 Sharp PC 3100) einge-setzt.
Der Rechenzentrumsbetrieb konnte ohne grosse Un-terbrüche im 24-Stunden-Betrieb aufrechterhalten wer-den.
Rasterelektronenmikroskopie Dr. Christoph Scheidegger
Der Forschungsschwerpunkt der Gruppe lag im Abschluss einer 3jährigen Voruntersuchung zur Jugendentwicklung und Verbreitungsbiologie bedrohter Waldflechten, insbe-sondere der Lungenflechte Lobaria pulmonaria. Es gelang, an potentiell natürlichen Standorten die Entwicklung vege-tativer Verbreitungseinheiten zu ausdifferenzierten Flech-tenthalli zu verfolgen und im Rasterelektronenmikroskop zu dokumentieren. Die Entwicklung verläuft erstaunlich langsam, benötigt diese sonst doch eher raschwüchsige Flechte ca. 15 Monate, um 0,5 mm grosse neue Thalli auszubilden (Abb. 11 ).
Als Dienstleistung wurden gemeinsame Arbeiten mit den Gruppen ccBioindikationen» sowie «Pflanzenernäh-rung» durchgeführt. So konnte der Einfluss hoher Stick-stoffdüngung auf die Ausbildung symbiotischer
Pilz-Wur-Abb. 11. Lobsris pu/monsris: 15 Monate altes, aus einer vegetativen Verbreitungseinheit entstandenes Lager. Foto C. Scheidegger, WSL.
zel-Systeme untersucht werden. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Lebensmittelwissenschaft der ETH Zürich wurden kleinere Studien (Haselnüsse) abgeschlossen.
Dr. Beat Frey hat als neuer Mitarbeiter seine Untersu-chungen am Rasterelektronenmikroskop aufgenommen. Michael Dietrich erarbeitet als Doktorand im Rahmen eines NF-Projektes vegetationskundliche Aufnahmen epiphyti-scher Flechten. Schliesslich konnte Prof. Dr. S. Shavnin aus Ekaterinburg (Russland) während eines sechsmonati-gen Aufenthaltes Chlorophyll-Fluoreszenzmessunsechsmonati-gen an begasten Birken durchführen.
Konstruktion und Mechanik Arthur Kölliker
Die Haupttätigkeit war auch im Berichtsjahr vor allem das Neuanfertigen von meist nicht käuflichen Vorrichtungen, Apparaten und Kleinmaschinen für Labor- und Feld-versuche. Als Beispiel ist die in Abbildung 12 dargestellte selbstgebaute Nadelpresse zu nennen.
Am Anfang eines Auftrages steht das Gespräch mit dem Auftraggeber, der seine Anforderungen und Ziele bekannt gibt. Das Abklären der technischen Möglichkeiten, die Beschaffung des Materials sowie das Erstellen von
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struktions-Zeichnungen auf CAD sind
Arbeitsvorbereitun-gen. die von der mechanischen Werkstatt vollumfänglich
übernommen werden.
Die mechanischen Arbeiten an den Werkzeugmaschi-nen beinhalten die spanabhebende Bearbeitung von ver-schiedenen Kunststoffen und Metall-Legierungen sowie deren Schweiss-, Löt- und Verbindungsmethoden.
Die Arbeitstechniken reichen von feinmechanischer Präzision bis hin zur Schlosserei und decken dementspre-chend mehrere Berufssparten ab, die zusammen mit den allgemeinen Büro- und Werkstattarbeiten selbständig und in voller Eigenverantwortung erledigt werden.
Abb. 12. Die Nadelpresse ermöglicht die Gewinnung des Presssaftes aus einzelnen Fichtennadeln. Während die Nadel zwischen zwei Walzen ausgepresst wird, kann der austretende Saft direkt und ohne Evaporationsverluste In feine Kapillaren aufgenommen werden. Die Gewinnung von, In seiner Zusammensetzung unverändertem Press-saft Ist die Voraussetzung für die Messung osmotischer Wasserpo-tentiale. Mit Hilfe der Nadelpresse, zusammen mit der Methode der
Kapillar-Mikrokryoskopie, wird es möglich, osmotische Potentiale
von Einzelnadeln oder nur kleinen Nadelklassen zu bestimmen.
Foto P. Scherrer, WSL.