Palontorjunnan teemakartan demo ja karttapalvelun liiketoimintamallit Metsätiedon liiketoimintamallit selvityshanke, TP 3 (A72446)

Transkriptio

1 1 (10) Palontorjunnan teemakartan demo ja karttapalvelun liiketoimintamallit Metsätiedon liiketoimintamallit selvityshanke, TP 3 (A72446) Leena Leskinen Jussi Lappalainen Tuomo Kauranne Vesa Leppänen Tuomo Puumalainen Mika Viertola Metsäkeskus Joensuu 2017

2 2 (10) Sisällys 1. Tausta ja tavoite Demo Menetelmät Palokartta tuote Latvuspaloainekset ja syttymisherkkyys Vesilähteet ja syrjäiset alueet Toimitettu palokartta Liiketoimintamallit... 10

3 3 (10) 1. Tausta ja tavoite Tässä työpaketissa tehdään selvitys palontorjunnan hallinnan suunnittelun palveluliiketoimintamalleista ja innovaatioiden mahdolliset hyödyntämispolut. Metsä- ja maastopalojen sekä tuulituhojen hallintaan liittyy kansainvälistä markkinapotentiaalia mm. koko boreaalisen metsävyöhykkeen alueella. Lisäksi palonhallintatarpeita on lämpimillä ja kuumilla vyöhykkeillä, kuten välimeren alueella, Kaliforniassa tai Indonesiassa ja Australiassa. Maasto- ja metsäpalojen hallinnan välineiden kysyntä Suomessa on ensisijaisesti yhteiskunnallista. Tämän lisäksi on kuitenkin isoja maanomistajia, kuten Metsähallitus, UPM ja Tornator, jotka ovat potentiaalisia palohallinnan asiakkaita esimerkiksi hallittujen metsänhoidollisten kulotusten ja monimuotoisuutta edistävien metsänpolttojen toteuttamiseksi. Useilla IT alan yrityksillä on mahdollista kehittää tähän liittyviä tuote- ja palveluinnovaatioita. Alan kehittämiselle Pohjois-Karjalassa tähtäimenä kansainväliset markkinat on siten hyvät edellytykset. Pohjois-Karjalan pelastuslaitos on tunnistanut useita sellaisia tarpeita metsäpalojen torjunnan kehittämiseksi kuten: mahdollisuus alentaa palontorjunnan kustannuksia, mahdollisuus löytää riskialteimmat metsät maastopaloille sekä tunnistaa metsät, joissa latvapaloriski on suurin, mahdollisuus sopeutua metsien rakenteen muutosten sekä ilmastomuutoksen tuomiin muutoksiin maastopalojen riskeissä ja palon kehittymisessä sekä mahdollisuus tehostaa palontorjuntaa ja alentaa kustannuksia kehittämällä sammutuskalustoa. Pelkästään palontorjunnan teemassa on siten useita liiketoiminnan kehittämispolkuja, jotka osittain nojautuisivat soveltuvan metsätiedon tuottamiseen ja jalostamiseen. Suomessa saatavilla erittäin tarkkaa metsätieto, jonka avulla voidaan mm. kehittää palonhallintaan liittyviä malleja ja sovelluksia hyödynnettäväksi muissa boreaalisissa metsissä. Työpaketissa prosessoitiin lidar-pohjalta sopivia palon ennakointi- ja torjunta-teemakarttoja Lieksan kaupungin alueelta. Demon pohjalta voidaan analysoida, millä ehdoilla on mahdollista kehittää liiketoimintamalleja palojen ennakointia ja torjuntaa tukeviksi palveluiksi. 2. Demo Hankkeessa kehitetty demo on luovutettu Pohjois-Karjaln pelastuslaitokselle. Se otetaan käyttöön pelastuslaitoksen johtamisjärjestelmässä Lieksan paloasemalla. Näin tuotteen käyttökelpoisuudesta saadaan palautetta jatkokehittelyn tueksi. 3. Menetelmät Hankkeessa tunnistettiin seuraavat pelastuslaitoksen tarpeet kartta-aineistoille: Pelastuskaluston optimaalinen käyttö. Pieneen metsäpaloon ei kannata lähettää paloautoja, vaan mönkijöitä. Tällöin paloturvallisuus paranee muualla. Kartat auttavat määrittämään palon leviämisriskin ja oletetun suuruuden paremmin. Palokatkojen sijainnit saadaan selville muutamalla vilkaisulla. Palon todennäköisin etenemisreitti saadaan pääteltyä nopeammin kartoilta. Tarvittavat kartat demovaiheessa: Syttymisherkkyyskartta Latvapaloherkkyyskartta Vesilähdekartta Syrjäiset metsäalueet kartta (yli 500 metriä lähimmästä tiestä, jonne pääsee paloautolla)

4 4 (10) Maastonkulkukelpoisuus-kartta (mönkijällä tai metsäkoneella) Karttojen tekniset ja toiminnalliset ominaisuudet: Vektorimuotoinen aineisto. Muunnetaan valmiiksi PEKE järjestelmän tukemaan paikkatietoformaatiin. Ei liian pienipiireistä. Metsikkökuviotaso on Palolaitoksen mielestä käyttökelpoisinta. Rakennetaan metsätietostandardin pohjalle, jotta karttoihin saadaan kaikkien organisaatioiden aineistot helposti ja karttoja voidaan pitää yllä vuosittain metsäorganisaatioiden ajantasaisen metsävara-aineiston avulla. Laserkeilausaineistoa pystyttiin hyödyntämään näihin tarpeisiin seuraavasti: Laserkeilauksen (LiDAR) avulla voidaan mitata tehokkaasti ja tarkasti maanpinnan muotoja, latvuksen paloaineksen määrää ja jakautumista laajoilla metsäalueilla DTM eli maan pintamalli näyttää maan pinnan korkeustiedon ja antaa hyödyllistä tietoa saavutettavuudesta sammutustyön taktiseen suunnitteluun Vokselianalyysi pystyy tuottamaan tarkkaa kolmiulotteista tietoa latvuksen rakenteesta. LiDAR-mittaukset Palavan materiaalin tiheys 16m hillalle, josta yleistettiin kuviotasolle Latvuksen jatkuvuus pystysuunnassa 16m hillalle, josta yleistettiin kuviotasolle Latvuksen jatkuvuus vaakasuorassa 16m hillalle, josta yleistettiin kuviotasolle Palavan materiaalin kartoitus Pystysuuntainen jatkuvuus ja välittäjäainekset Latvuston alaosan korkeus Vaakasuuntainen jatkuvuus ja palokuorma Latvuston tiheys Latvuksen peittävyys 4. Palokartta tuote 4.1 Latvuspaloainekset ja syttymisherkkyys Hankkeessa tuotettiin latvuspaloaineis- ja syttymisherkkyysanalyysi puustokuviotasolla käyttämällä Metsäkeskuksen, Metsähallituksen ja Tornatorin valmiita kuvioaineistoja. Analyysit toteutettiin laskemalla ensin paloainekset 16 metrin hilalle käyttäen Maanmittauslaitoksen laserkeilausaineistoja, jonka jälkeen tulokset yleistettiin puustokuvioille. Toimitetulle puustokuviovektoritasolle tuotettiin keskimääräinen latvuspaloaines kg/ha (CFW), latvuspaloaines kg/m^3 (CBD) ja tuoreoksaraja (CBH). Kuvassa 1 näkyy tuotettua latvuspaloaineiskarttaa teemoitettuna vihreällä sävyllä peruskartan päällä.

5 5 (10) Kuva 1. Latvuspaloainestaso taustakartan päällä Puustokuvioille tehtiin myös syttymisherkkyysanalyysi. Syttymisherkkyysanalyysissä käytettiin hyödyksi kuviodatan sisältämää kasvupaikkatietoa sekä laserkeilausaineistosta johdettuja puustotunnuksia. Lopputuloksena jokaiselle kuviolle määritettiin syttymisherkkyysprosentti, joka kuvaa todennäköisyyttä jolla kuvion alueella hallitsemattomasti syttynyt tuli leviää metsäpaloksi kuivana kautena. Kuvassa 2 on teemoitettuna korkeimmilla syttymisherkkyyksillä olevat kuviot liekein sekä latvuspaloaines kg/ha Maanmittauslaitoksen ilmakuvien päällä.

6 6 (10) Kuva 2. Syttymisherkkyyksiä ja paloaineksia ilmakuvan päällä 4.2 Vesilähteet ja syrjäiset alueet Tieto tarjolla olevista vedenottopaikoista on erittäin tärkeää palontorjuntatilanteessa. Tiedot maastossa olevista mahdollisista vedenottopaikoista kerättiin yhteen. Tähän kuuluvat vesistöt ja joet, muut virtausuomat sekä lähteet. Vesistöjen ja jokien tiedot haettiin Maastotietokannasta. Pienempien uomien tieto saatiin Metsäkeskuksen vesien virtauspalvelun lähtövektoriaineistoista. Aineistosta valittiin mukaan erilliseksi tasoksi tarpeeksi isot uomat, joita palontorjuntakaluston pumput voivat käyttää todennäköisesti hyödyksi. Lähteiden sijainti saatiin Metsäkeskuksen kuvioaineistosta.

7 7 (10) Kuva 3. Vesistö, virtausuoma ja lähdetietoa ilmakuvan päällä Syrjäisten alueiden tieto todettiin myös erittäin tärkeäksi keskusteluissa palolaitoksen kanssa. Mikäli torjuttava paloalue on yli 500 metrin päässä lähimmästä tiestä, asettaa se lisähaasteita letkukaluston suhteen. Syrjäisten alueiden tiedon toimitti Metsäkeskus ja se liitettiin palolaitokselle toimitettuun aineestoon.

8 8 (10) Kuva 4. Syrjäiset alueet näkyvät kartalla varjostettuna 4.3 Toimitettu palokartta Hankkeessa tuotettu palokartta-aineisto toimitettiin erillisinä vektoritasoina palolaitokselle. Lisäksi aineistosta tuotettiin esimerkkiteemoitus QGIS-paikkatietosovelluksella, jota palolaitos voi halutessaan käyttää esimerkkinä visualisoidessaan aineistoa omiin tietojärjestelmiinsä. Tavoitteena oli visualisoida tuotettu aineisto mahdollisimman selkeästi. Ehdotetun tyylityksen avulla koko aineistoa voidaan tarkastella yhtenä karttana, jonka avulla saa hyvän kuvan palontorjunnan kokonaistilanteesta yhdellä silmäyksellä.

9 9 (10) Kuva 5. Kaikki tuotetut aineistot Maanmittauslaitoksen ilmakuvien päällä Kuva 6. Kaikki tuotetut aineistot peruskartan päällä

10 10 (10) 5. Liiketoimintamallit Liiketoimintamalleissa korostuu arvoketjut ja yritysryhmät tai klusterit. Palokarttojen laatimiseen liittyvää suomalaista osaamista kannattaa tarkastella, miten sen avulla yhdessä yritysverkoston kanssa voidaan tarjota asiakkaille sekä Suomessa että ulkomailla metsä- ja maastopaloihin liittyviä palvelurakaisuja ja kokonaisuuksia. Palveluita voidaan tuottaa palojen ehkäisyyn sekä torjunnan suunnitteluun ja toisaalta avustamaan pallontorjuntaa. Ehkäisyssä ja suunnittelussa voidaan tuottaa suunnitelmia ja tietoa etukäteen, jota voidaan hyödyntää palontorjunnan johtamisessa. Toisaalta voidaan myös suunnitella, mistä puustoa poistamalla voidaan luoda palokatkoja tai muutoin suojella mm. kiinteistöjä ja asuntoja palolta. Palveluita voi tuottaa yritysryhmä, jossa osallisia ovat lentoja ja kuvausta tekevät yritykset (lentokone, drone), puustotulkintaa tekevät yritykset ja palontorjuntaa suunnittelevat. Palotilanteiden johtamiseen voidaa tuottaa palveluja, joita kehittämässä olisi edellisten lisäksi erilaiset paikannuslaitteita, kuten koiratutkia, valmistavat yritykset. Aikaisemmin tuotetun taustatieodn lisäksi droneilla elnnätettävillä kameroilla voidaan hankkia tilannekuva palosta. Paikannuslaitteilla voidaan auttaa palomiehiä liikkumaan huonossa näkyvyydessä sekä lisätä näiden työn turvallisuutta. Arbonautin kannalta tärkein vientitoiminnan kohderyhmä ovat palontorjunnasta vastaavat viranomaiset joiden palontorjunnan ennakkosuunnittelua LiDAR-aineiston pohjalle tehty digitaalinen kartta-aineisto voi merkittävästi tehostaa. Tämän aineiston avulla voidaan eri paloherkille alueille tehdä torjuntasuunnitelmia joihin merkitään ajatellut palokatkojen paikat. Kun sitten alueella havaitaan metsäpalon vaara tai suorastaan alkava metsäpalo, tämän aineiston pohjalta voidaan nopeasti laatia raivaussuunnitelma palokäytäville jota sitten lähdetään toteuttamaan ja siten rajoittamaan paloalueiden laajuutta ja palojen tuottamia vahinkoja. Vuosi 2017 osoitti hyvin monella alueella maailmassa kuinka tuhoisia metsä- ja maastopalot saattavat olla. Keväällä Kanadassa jouduttiin evakuoimaan koko Fort McMurrayn kaupunki palon tieltä, joka poltti suuren osan kaupungin rakennuskannasta. Sen jälkeen rajut palot aiheuttivat 60 ihmisen kuoleman Portugalissa, jota seurasi runsaita metsäpaloja Espanjassa, Italiassa ja useissa Balkanin maissa sekä uudestaan Portugalissa. Parhaillaan metsäpalot ovat vaarallisimmillaan Kaliforniassa jossa varaudutaan evakuointeihin. Arbonaut on käynyt vientimatkoilla Espanjassa, Ranskassa ja Yhdysvalloissa ja Kanadassa tämän palvelun viennin edistämiseksi.