Puiden biomassan, puutavaralajien ja laadun ennustaminen laserkeilausaineistoista

Transkriptio

1 Puiden biomassan, puutavaralajien ja laadun ennustaminen laserkeilausaineistoista MMT Ville Kankare Metsätieteiden laitos, Helsingin yliopisto Laserkeilauksen huippuyksikkö

2 Sisältö I. Biomassaositteet II. Puutavaralajit ja laatu III. Runkokäyrä IV. MS-STI V. Tutkimuskysymyksiä

3 Biomassaositteet Tämän jälkeen työ jatkuu vielä laboratoriomittauksilla

4 Biomassaositteet Ositteet: Kokonais-, runko- ja oksabiomassa Laserkeilausmenetelmät avaavat uusia mahdollisuuksia biomassan mallinnukselle Kokonaisbiomassan mallinnustarkkuus maastolaserkeilauksella oli ~12-13% (30kg) männylle ja kuuselle Maastolaserkeilaus tarkensi kaikkien ositteiden ennustetarkkuutta verrattuna olemassa oleviin biomassamalleihin

5 Puutavaralajit ja puun ulkoinen laatu

6 Puutavaralajit ja puun ulkoinen laatu Tukkitilavuuden ennustetarkkuus oli 17.5% (~130 dm 3 ) maastolaserkeilauksella ja 16.8% (120 dm 3 ) maasto- ja lentolaserkeilauksen yhdistelmällä. Lentolaser yksinään ei päässyt kiinni kohteen pituus-läpimittasuhteeseen puutasolla Laatutieto oleellisessa roolissa puutavaralajien ennustamisen tarkkuudessa Maastolaserkeilauksen avulla oli mahdollista luokitella puita tarkasti eri laatuluokkiin: Luokittelutarkkuudet vaihtelivat % välillä

7 Runkokäyrä Runkokäyrä on merkittävässä roolissa niin biomassan, puutavaralajien että laadun määrittämisessä Referenssi puuanalyysipuista Automaattinen tulkinta Tutkimuksessa runkotilavuuden tarkkuus oli keskimäärin 29.3 dm 3 (9.5%) Runkokäyrän läpimittatarkkuus oli keskimäärin ~1 cm

8 MS-STI Menetelmä yhdistää tarkan puukartan ja matalamman resoluution kaukokartoitusaineiston puutunnusten ennustamisessa Puukarttatieto merkittävässä roolissa Läpimitan ennustetarkkuudet vaihtelivat 1.4 cm 4.7 cm välissä Metsikkörakenteen vaikutus

9 Tutkimuskysymyksiä Voidaanko maastolaserkeilauksella mitata puuston tilavuuden mallintamiseen tai paikallisten tilavuusmallien kalibrointiin tarvittava referenssiaineisto? Miten tämä kyseinen aineisto tulisi mitata ja prosessoida? Tavoitteena luoda käytännön ohjeistus maastomittauksista aineiston käsittelyyn. Minkälaisissa metsiköissä maastolaserkeilaus toimii? Kuinka paljon metsikkörakenteet vaikuttavat puustotunnusten mittaustarkkuuteen?

10 KIITOS! Kankare, V The prediction of single-tree biomass, logging recoveries and quality attributes with laser scanning techniques Dissertationes Forestales p. Available at Contact: /

11 Lähteitä: Kankare, V., Holopainen, M., Vastaranta, M., Puttonen, E., Yu, X., Hyyppä, J., Vaaja, M., Hyyppä, H. & Alho, P. Individual tree biomass estimation using terrestrial laser scanning. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 2013a, 75: Kankare, V., Räty, M., Yu, X., Holopainen, M., Vastaranta, M., Kantola, T., Hyyppä, J., Hyyppä, H., Alho, P. & Viitala, R. Single tree biomass modelling using airborne laser scanning. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 2013c, 85: Kankare, V., Joensuu, M., Vauhkonen, J., Holopainen, M., Tanhuanpää, T., Vastaranta, M., Hyyppä, J., Hyyppä, H., Alho, P., Rikala, J., Sipi, M. Estimation of timber quality of Scots pine with terrestrial laser scanning. Forests 2014, 5: Kankare, V., Vauhkonen, J., Tanhuanpää, T., Holopainen, M., Vastaranta, M., Joensuu, M., Krooks, A., Hyyppä, J., Hyyppä, H., Alho, P., Viitala, R. Accuracy in estimation of timber assortments and stem distribution A comparison of airborne and terrestrial laser scanning techniques. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 2014, 97: Kankare, V., Liang, X., Vastaranta, M., Yu, X., Holopainen, M., Hyyppä, J. Diameter distribution estimation with laser scanning based multisource single tree inventory. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 2015, 108: Kankare, V., Holopainen, M., Vastaranta, M., Liang, X., Yu, X., Kaartinen, H., Kukko, A., Hyyppä, J. Outlook for the singletree-level forest inventory in Nordic countries. Proceedings of GISOV Liang, X., Kankare, V., Yu, X., Hyyppä, J. & Holopainen, M. Automated Stem Curve Measurement Using Terrestrial Laser Scanning. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 2014, 52 (3): Liang, X., Kankare, V., Hyyppä, J., Wang, Y., Kukko, A., Haggrén, H., Yu, X., Kaartinen, H., Jaakkola, A., Guan, F., Holopainen, M., Vastaranta, M. Terrestrial laser scanning in forest inventories. Review. In press. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing Vastaranta, M., Saarinen, N., Kankare, V., Holopainen, M., Kaarinen, H., Hyyppä, J., Hyyppä, H. Multisource single tree inventory in prediction of tree quality variables and logging recoveries. Remote Sensing 2014, 6 (4), Yu, X., Liang, X., Hyyppä, J., Kankare, V., Vastaranta, M. & Holopainen, M. Accurate stem biomass estimation based on stem reconstruction from terrestrial laser scanning point clouds. Remote Sensing letters 2013, 4 (4),