Laserkeilaus uusia mahdollisuuksia ympäristön seurantaan. Pekka Härmä & co Suomen Ympäristökeskus Paikkatietomarkkinat

Transkriptio

1 Laserkeilaus uusia mahdollisuuksia ympäristön seurantaan Pekka Härmä & co Suomen Ympäristökeskus Paikkatietomarkkinat

2 Sisältö Taustaa Laserkeilausaineistojen käyttötapauksia ympäristön seurannassa Tulvavaara-alueiden kartoitus Maa-ainestenoton seuranta Taajamien maanpeite Luontotyyppien kartoitus Metsien monimuotoisuuden arviointi Johtopäätöksiä

3 Taustaa Nykyinen keilausohjelma Keilaukset aloitettiin merkittävistä tulvariskialueista SYKE Pistepilvet käyttöön 2017 alkaen Jatkojalosteet 2 m hila Kasvillisuuden korkeus (m) Latvuspeitto (%) Kaiun intensiteetti Laskentaympäristö olemassa valmius laskea uusia jalosteita 2019 koko Suomi keilattu käyttömahdollisuudet monissa SYKE sovelluksissa lisääntyvät merkittävästi (valtakunnalliset sovellukset) Yhdessä muiden aineistojen kanssa - Sentinels, VHR EO, Ilmakuvat, Uusintakeilaus 2020 alkaen seuranta mahdollista - muutokset kiinnostaa uusia käyttötapauksia! 3

4 Tulvakartoitukset Korkeusmalli on palvellut erinomaisesti tulvakartoituksia ja tehostanut huomattavasti tulvakartoitusprosessia Mahdollistaa rakennuskohtaiset riskitarkastelut Yksityiskohtaisia tulvavaarakartoituksia on laadittu tähän mennessä yli 100 alueelta eri puolilta Suomea Karttoja hyödynnetään mm. alueiden käytön suunnittelussa, tulvariskikartoituksessa ja tulvatietoisuuden lisäämisessä Säännöllisen keilausohjelman myötä tulvakartat pysyisivät paremmin ajantasalla Merkittävien tulvariskialueiden kartat tarkistettava kuuden vuoden välein (tulvariskilainsäädäntö) 4

5 Miksi Maa-ainestenoton seuranta laserkeilaamalla Maa-aineisten kestävän käytön toteuttaminen maa-ainesten saatavuus ja muodostumissa esiintyvä pohjavesi (määrä ja laatu) voidaan turvata myös tulevien sukupolvien käyttöön vaarantamatta luonnon monimuotoisuutta. Maa-aineksenotto on luvanvaraista toimintaa (6000 lupaa voimassa) Toiminnanharjoittaja ilmoittaa vuosittain otetun aineksen määrän ja laadun sekä maksaa valvontamaksun Kunta vastuussa valvonnasta, neuvonnasta, tiedonkeruusta - mm. säännölliset maastokäynnit Lupa ja valvonta tiedot tallennetaan vuosittain (ELYt) Mitä uutta laserkeilaamalla Pilot tutkimuksen (SYKE, GTK) mukaan keilaus soveltuu hyvin ottamisen seurantaan ja valvontaan Saadaan luotettavampaa tietoa ottomääristä ja ottotasoista Tietoa myös toiminnanharjoittajalle (varastokasojen inventointi, ) Voitaneen korvata maastotyötä 5 Toistotarve joka 3. vuosi

6 Pori testikeilaus 2018 SPL100 DEM KM2 Maanpinnan korkeuden muutos Aineistot Km SPL >>> 2 m DEM Pintojen erotus Muutokset Maa-aineottorekisteri Ulvila Maanpinnan korkeuden muutos ( ) metreinä 6

7 Korkeusmallin vertailut maa-aineksen ottopaikoilta: Tapaus 1 ja 2 Väärävärikuva 2018: MML Maanpinnan korkeuden muutos metreinä 2008 ja 2018 välillä >maa-aineksen tilavuuden muutos kuutiometreinä

8 KM2 (2008) Yksiköt ovat metrejä SPL ,5m hila (MML) Korkeusmalli (m) Alin kohta sorakuopassa (=alin ottotaso) - Alin taso määrätty maa-ainesottoluvassa (pohjaveden suojelu)

9 Taajamien maanpeite Miksi Maankäytön suunnittelu - Toteutunut maankäyttö ja täydennysrakentamisen Luonnon virkistyskäyttö ja terveysvaikutukset Viherrakenteiden ja -käytävien kartoitus, melun vaimennus, maisema Kaupunkitulvat - Hulevedet ja niiden kustannustehokas hallinta (mm. viheralueet) Kattava tieto puuttuu (esim. corine liian epätarkka) Mitä uutta laserkeilaamalla Yhdistämällä laserkeilaus muihin tietolähteisiin on mahdollista tuottaa taajamista erittäin tarkan erotuskyvyn maanpeite -aineisto Pääkaupunkiseudun seudullisen maanpeiteaineistot 2014, 2016, 2018 (Helsingin Seudun Ympäristöpalvelut - HSY) todellinen viherpinta / vettä läpäisemätön pinta Päivitys 2 vuoden välein Seudullinen maanpeiteaineisto: HSY ja alueen kunnat 2016; tausta-aineistot: Maanmittauslaitos 2015, Liikennevirasto, Digiroad 2016 Maaseutuvirasto 2016, HSL 2016

10 Taajamien maanpeite KMTK pilotti Tietolähteet Laserkeilaus DSM Puuston/pensaiden peittämä alue pituus, tiheys (ja rakenne) VHR satelliittikuvat / Ilmakuvat Matalan kasvipeitteen alueella NDVI Paljas maa/kasvipeitteisyys (ruoho) Maanpinnan veden-läpäisemättömyys-aste (sora/pinnoitettu) EU Copernicus - VHR_Image_2018: PlanetScope (3.5 m; RGB+NIR)? Paikkatiedot Vedet, rakenteet (tiet, rakennukset, ) 10

11 Maanpeite 2 m Maanpeite 20 m 11

12 Miksi Luonnon muutosten seuranta ja luontotyypien kartoitus Luonnon tilan seuranta esim. monimuotoisuuden kadon pysäyttämiseksi Luontotyyppien esiintyminen ja niiden tilan seuranta (esim. Natura2000 alueilla), Useasta luontotyypistä ei ole kattavaa tietoa nykytilasta ja muutoksista Mitä uutta laserkeilauksella Erittäin tarkalla maastoerotuskyvyllä (esim. 2 m hila) Kasvillisuuden/puuston pituus ja tiheys luotettavasti; 3D rakenne Maastomallin avulla esim. soiden pintarakenne, jyrkänteet, rantavallit, moreenimuodostelmat, Uusintakeilauksen jälkeen tietoa muutoksista Umpeenkasvu, pensoittuminen (perinnebiotoopit, suot, ) Ilmastonmuutoksen vaikutus (metsänraja, palsasuot, ) Tuhot (tunturimittari) Ennallistamisen kohdentaminen ja sen vaikuttavuus

13 Käyttökohteita suolla Suoalueiden luokituksen ja tilan arviointi Puustoisuus (h, cc) Pintarakenne korkeusmallista kermi-kulju -rakenne jänne-rimpi -rakenne Palsakummut Ojitustilanne Luonnontilainen puro vai oja? Valuma-alue Nyt käytössä korkeusmalli 2 m (MML) Erot soilla pieniä >> Tiheämpi pulssitiehys tarpeen korkeustarkkuus maastoresoluutio 13

14 Miksi Metsien monimuotoisuus Metsien monimuotoisuuden turvaaminen METSO ohjelma Metsien suojeluarvoja kartoitettu (Zonation analyysit) Toistaiseksi puuttuu kattava tieto metsän erirakenteisuudesta, lahopuut, Mitä uutta laserkeilauksella Metsän 3D rakenne (kerroksellisuus) indikoi erirakenteisuutta, luontokohteita? Puuston epätasaisuus (erirakenteisuus) suuret ylispuut, latvusaukkoisuus, puuston ryhmittäisyys, Riista- & Metsäkeskuksella lupaavia tuloksia riistatiheikköjen (alikasvos) tunnistamisesta - Digiriistametsä

15 Pori testikeilaukset kesä 2018 profiilit metsässä Kevätkeilaus 0.5 p/m2 -vastaa nykyistä keilausohjelmaa Riegel 8 p/m alkaen?

16 3D rakennepiirteet - Kaiut kerroksittain >10.0 m Kaikujen lkm kerroksittain m 2-10 m > 10 m Kerrospeittävyys (%) 8 m hilassa Kaikujen %-osuus kerroksessa suhteessa ko. latvuskerroksen ja sen alapuolisten kaikujen lkm Kerrosten lukumäärä, joissa kerrospeittävyys > 10 % 1=keltainen, 2=ruskea, 3=vihreä m m > 10.0 m m m

17 Metsän 3D piirteet pulssitiheys Pistetiheyden vaikutus Nykyinen keilaus myös potentiaalinen Laskenta 8/16 m hilassa kompensoi Tiheäpulssinen Laser2020 Lisää infoa alemmista latvuskerroksista Menetelmä vaikuttaa lupaavalta Yhdessä muun tiedon kanssa (puulaji, jne) Tutkimusta ja yhteistyötä tarvitaan Verifiointi maastomittausten avulla Valbuena & co (2016) Riegel 8 p/m2 ha Kevätkeilaus 0.5 p/m2 17

18 Riegel - Pori

19 Lisäksi Maatalouden vesiensuojelu (SYKE, MAVI, LUKE) Peltojen kaltevuus - nykyinen KM2 riittävä? Muinaismuistojen ja kulttuuriperintoinventointi (Metsähallitus) Melumallinnus (UUD ELY vastaa) Pohjavesialueiden muodostumisalueiden rajaaminen (SYKE, ) Korkeusmallista voidaan tulkita tietoa maaperästä, muutokset esim ojituksen vaikutus Vesistöjen kunnostamistehtävät (SYKE, ) Kosket, kalatiet, kosteikot; Luonnontilaiset purot/ojat. 19

20 Johtopäätöksiä Nykyinen keilausohjelma KM2 maastomalli laajasti käytössä Uusia käyttötapauksia kun koko Suomi keilattu 2019 Uusi keilausohjelma 2020 mahdollistaa uusia sovelluksia Päivityssykli lyhenee (ajantasaisuus) Pistetiheys paranee (lisää infoa; alueellinen tarkkuus paranee) Tiedon päivitys: Muutokset kiinnostaa (seuranta) Laserkeilauksien myötä maastotyön tarve vähenee ja tiedon tarkkuus paranee Yhdessä muiden aineistojen kanssa (Sentinels, VHR EO, Ilmakuvat, ) Yhteistyöllä kustannussäästöjä Yhteinen laskentaympäristö - Jatkojalosteiden laskenta ja jakelu käyttöönoton helpottaminen! Yhteisiä kehityshankkeita! 20

21 KIITOS! 21