Als Reaktion auf die fortschreitende, anthropogen bedingte Veränderung und Zerstörung der Ökosysteme fand 1992 die Konferenz der Vereinten Nationen über Umwelt und Entwicklung in Rio de Janeiro statt. Die Konferenz markiert aus heutiger Sicht einen Startpunkt multilateraler Umweltschutzbemühungen, da offiziell formuliert wurde, dass die lokal auftretenden Umweltprobleme durch globale Veränderungen hervorgerufen werden und nur durch gemeinsame Bemühungen auf internationaler Ebene zu bewältigen sind. Ergebnis dieser Konferenz war die Verabschiedung verschiedener internationaler Abkommen zum Umweltschutz. Wälder spielen dabei in ihrer Funktion als Kohlenstoffspeicher und als terrestrischer Lebensraum mit der höchsten Artenvielfalt eine zentrale Rolle. Vor diesem Hintergrund stellen sich für die Waldinventur neue Aufgaben, sowohl bezüglich der zu erfassenden Zielgrößen als auch hinsichtlich der Rahmenbedingungen, da die erhobenen Informationen nicht mehr nur auf Betriebsebene für die Planung der Bewirtschaftung verwendet werden, sondern auch für die Erfüllung der internationalen Berichtspflichten. Als zentrale Größe des Waldmonitorings muss die Waldfläche gesehen werden, da sie die Grundlage für die meisten Berechnungen ist. Daneben wird die Waldfragmentierung, also die Form und räumliche Verteilung der Waldflächen, häufig als Indikator für die Biodiversität diskutiert. Die fernerkundliche Erfassung der Waldfläche und die Beschreibung der Waldfragmentierung mit Landschaftsstrukturmaßen (LSM) im Kontext der internationalen Umweltabkommen ist Gegenstand der vorliegenden Arbeit. Zielsetzung ist es, kritische methodische und technische Aspekte, welche die Schätzung der Waldfläche und die Berechnung der LSM beeinflussen, zu identifizieren und ihre Wirkungen zu analysieren. Anhand einer Literaturrecherche wurden zunächst vier kritische Faktoren identifiziert: i) die Walddefinition, ii) die Waldranddefinition, iii) der Beobachtungsmaßstab und iv) das Landschaftsmodell, welches für die Berechnung der LSM verwendet wird. Die Effekte und Wechselwirkungen zwischen den vier genannten Faktoren wurden im zweiten Teil der Arbeit auf Grundlage einer Simulationsstudie untersucht. Dafür wurden Kronenkarten und Geländemodelle auf Basis von Gauß'schen Zufallsfeldern in verschiedenen Auflösungstufen simuliert. Durch Variation der Mindestüberschirmung  und der Größe der Referenzfläche, auf der die Überschirmung gemessen wird, konnten aus den Kronenkarten Waldkarten mit unterschiedlichen Wald- und Waldranddefinitionen erstellt werden. Zusätzlich wurde der Einfluss des Landschaftsmodells auf die Berechnung der LSM untersucht. Dies geschah mit Hilfe eines neuen Verfahrens, das die Berechnung der LSM im dreidimensionalen Raum ermöglicht. Die Ergebnisse der Simulation zeigen, dass alle vier Faktoren einen wesentlichen Einfluss auf die Waldflächenkarten haben können. Dabei ergeben sich besonders für die Kronenüberschirmung und die Referenzflächengröße spezifische Wechselwirkungen, die sich teilweise mit einem einfachen geometrischen Waldrandmodell theoretisch erklären lassen. So zeigt sich, dass besonders für Walddefinitionen mit einer Mindestüberschirmung, die stark von 50 % abweicht, die Referenzflächengröße einen erheblichen Einfluss auf die Waldfläche und Fragmentierung hat. Basierend auf den Ergebnissen der Simulationstudie wurde im 3. Teil der Arbeit ein Klassifikationschschema entwickelt, das es ermöglicht spezifische Kriterien einer Walddefinition in den Auswertungs- und Klassifikationsprozess von Fernerkundungsdaten zu integrieren, um standardisierte Waldkarten zu erstellen. Beispielhafte Grundlage war die Walddefinition der Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), die Wald als eine Landnutzungsform beschreibt. Im Gegensatz zu Landbedeckungsformen können Landnutzungsklassen nicht direkt in Fernerkundungsdaten beobachtet werden. Zur Erstellung einer Landnutzungskarte  müssen daher neben den Landbedeckungsklassen weitere Kontextinformationen berücksichtigt werden. Dafür wurde in der vorliegenden Arbeit ein hierarchischer Klassifikationsschlüssel entwickelt, der ausgehend von einer Landbedeckungskarte, eine Landnutzungs- und eine Waldkarte generiert. Die benötigten Kontextinformationen werden dabei mit Hilfe von Entscheidungsbäumen, die auf eine fixe Referenzfläche angewendet werden, berücksichtigt. Dieses Verfahren ermöglicht es, Waldkarten zu erstellen, die einer bestimmten vorher festgelegten  Walddefinition entsprechen. Insofern kann das Verfahren zur Standardisierung der Waldflächenerfassung beitragen.  Darüber hinaus bietet es die Möglichkeit die Walddefinition durch Änderung der Kriterien oder der Schwellenwerte flexibel anzupassen, sodass es als wissenschaftliches Werkzeug zur Analyse des Effektes verschiedener Walddefinitionen verwendet werden kann. Im letzten Teil der Arbeit wurde eine Fallstudie durchgeführt, die untersucht inwieweit sich das entwickelte Verfahren operational für die Waldflächenerfassung einsetzen lässt. Da der Fokus der internationalen Umweltabkommen auf den tropischen Waldgebieten liegt, wurden für die Fallstudie zwei unterschiedliche tropische Waldlandschaften in Costa Rica ausgewählt. Zur Klassifikation der Landbedeckung kamen Satellitenbilder des RapidEye-Systems mit einer räumlichen Auflösung von 5 m zum Einsatz. Für die Klassifikation der Landbedeckung wurde zunächst eine Software entwickelt, welche atmosphärische und topographische Korrekturen, Bildverbesserung, nicht-parametrische Klassifikationsverfahren und den, im dritten Teil der Arbeit entwickelten hierarchischen Klassifikationsansatz für die Erstellung der Landnutzungskarten, implementiert. Die Ergebnisse der Fallstudie zeigen, dass das entwickelte Verfahren geeignet ist, Waldkarten für stark fragmentierte tropische Landschaften zu erstellen. Die Waldkarten entsprechen einer zuvor festgelegten Walddefinition (z. B. FAO), in der die einzelnen Kriterien (u. a. Mindestüberschirmung, Mindestgröße, vorherrschende Landnutzung) während der Klassifikation explizit geprüft werden. Die vorliegende Arbeit zeigt theoretisch, empirisch und auch in der praktischen Anwendung, dass eine Vielzahl von Faktoren die Erfassung der Waldfläche beeinflusst. Einer der wichtigsten Faktoren ist dabei die Walddefinition. Die übliche Praxis bei der fernerkundlichen Erstellung von Waldkarten, die Klasse "Wald" ohne expliziten Bezug auf geeignete Kriterien direkt auszuweisen, führt zu großen Unsicherheiten bei der Waldflächenschätzung und ist im Rahmen von international verbindlichen Abkommen kaum akzeptabel. Die Entscheidung welche Walddefinition verwendet werden soll, wird in politischen Verhandlungen bestimmt. Aufgabe der Waldinventur muss es dann sein, diese politischen Vorgaben umzusetzen. Die hier vorgestellten Methoden können insofern zur Standardisierung der fernerkundlichen Waldflächenerfassung beitragen, als das sie transparente Entscheidungsregeln implementieren und somit konsistente Waldkarten erzeugen.

På grund av ökad urbanisering och exploatering av grönområden i stadsnära miljöer fragmenteras och reduceras arters habitat vilket bland annat ligger till grund för den globalt minskade biologiska mångfalden. För att stärka och förbättra arters möjlighet till spridning i landskapet, och därmed säkra en hög biologisk mångfald, efterfrågas insamling av data och utveckling av nya metoder för att identifiera ekologiska kärnområden och för att analysera habitatnätverk. Syftet med den här studien är därför att 1) kartera och sammanställa biotoper i en biotopdatabas utifrån tolkning av infraröda flygbilder med digital stereofotogrammetri, 2) undersöka olika metoder att samla in data med hjälp av laser- och höjddata, och 3) att tillämpa landskapsekologisk analys på underlag i biotopkarteringen. Resultatet validerar att tolkning av infraröda flygbilder med digital stereofotogrammetri är en utmärkt källa för att kartera biotoper som medför en tolkningsnoggrannhet på 86 %. Valideringen av kateringen genomfördes med fältkontroller som utvärderades i felmatriser. En metod har även undersökts baserat på tidigare studier för att uppskatta busk- och krontäckning med hjälp av laserdata, men eftersom det saknas validering av resultatet bör den användas som en indikator för att visuellt uppskatta busk- och krontäckning i dagsläget. Fortsättningsvis har ett topografiskt fuktighetsindex (TWI) tillämpats med hjälp av höjddata för att uppskatta fuktighet i vegetationstäckta områden. Eftersom det saknas validering och tröskelvärden för att avgöra hur TWI ska klassificera olika fuktighetsgradienter, bör verktyget endast användas som en indikator för att visuellt uppskatta fuktighet tillsammans med tolkning av infraröda flygbilder. Om metoderna valideras med fältmätningar kan de bidra med att förbättra kvaliteten och tidseffektivisera kartering av biotoper. Biotopkarteringen fungerar som ett bra underlag vid tillämpning av landskapsekologisk analys. Med hjälp av MatrixGreen var det möjligt att modellera potentiella habitatnätverk för två olika arter inom studieområdet. På grund av en del problem med modelleringen i MatrixGreen bör resultaten beaktas med ett kritiskt angreppssätt, men kan eventuellt användas som ett underlag för framtida artinventeringar. / Due to urbanisation and exploitation of green areas in cities during the last decades, the rate of habitat fragmentation has increased, resulting in a decline in the global biodiversity. In order to strengthen the possibilities of species migration, and to secure a high biodiversity, there is an increasing demand in the collection of data and in the exploration of methods to identify ecological core areas and to analyse habitat networks at a landscape level. Therefore, this study aims to 1) map and organise biotopes in a biotope database using interpretation of colour infrared aerial photos in digital stereophotogrammetry, 2) to explore different methods using laser and elevation data in order to improve the collection of ecologically important attributes, and 3) to apply landscape ecological analysis on the collected biotope data. The results validate interpretation of colour infrared aerial photos with digital stereophotogrammetry as a key source in mapping biotopes with an overall accuracy of 86 %. A method to estimate bush and crown cover has been explored based on previous studies using laser data. It has however not been validated in this study and should therefore be used as an indicator and as support for visual estimation of bush and crown coverage using CIR aerial photo interpretation. Furthermore, a topographic wetness index (TWI) was applied using elevation data in order to estimate moisture regimes in vegetated areas. It should also be used as an indicator due to lack of verification and limitations of arranging TWI values in relation to different moisture regimes. However, if these two methods are validated using field collected data for example, they hold significant potential in improving mapping accuracies and mapping rates of different biotopes. Collected biotope data are well suited in the application of landscape ecological analysis. Using MatrixGreen, it was possible to analyse potential habitat networks of two different species within the study area. Due to some problems in the least cost path modeling in MatrixGreen, the results should be carefully assessed, but could probably be used as a background material for future species inventories.