Kaukokartoitusperusteisen inventointimallin kokonaistestaus

Transkriptio

1 Kaukokartoitusperusteisen inventointimallin kokonaistestaus Kuortaneen metsäsuunnitteluseminaari Juho Heikkilä Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio

2 Esityksen sisältö 1. Strategiset tavoitteet 2. MMM-konsernihanke 3. Inventointiprosessi 4. Laatukontrolli

3 Strategisia tavoitteita metsäkeskusten osalta 1. Metsävaratiedon tulee olla kaikkien tietoa tarvitsevien käytettävissä, mutta yksittäiseen tilaan yhdistettävissä oleva tieto kuitenkin vain metsänomistajan luvalla. 2. Ylläpidetään kattava (yksityismetsät), riittävän tuore (<5 v.) ja laadukas (tarkkuus väh. nyk. tasolla) metsävaratietokanta, joka mahdollistaa operatiivisen toiminnan. 3. Metsävaratiedon keruun pinta-alaa lisätään (tavoite 1 -> 1,5 milj.ha/v) ja kustannuksia vähennetään (tavoite 40%) 4. Inventointimenetelmän tuottavuutta ja kustannustehokkuutta tulee parantaa, yhteistyötä tulee lisätä (aineistohankinnat, kaksisuuntainen tiedonkulku), resursseja tulee kohdentaa enemmän neuvontaan ja asiakaspalveluun

4 Metsävaratiedon keruu ja ylläpito Tavoite 9 v. inventointija 3 v. päivityskierto. Ylläpito: kuviorajojen päivitys ilmakuvilta, toimenpiteiden ajantasaistus (toimijat, viranomaisrekisterit, muutoskuvat/tulkinta), maastotarkistukset, laskennallinen puuston kasvatus

5 Kaukokartoitustutkimus ja liittymät Tapio ja metsäkeskukset mukana Metsälaser, Tekes, koord. Joensuun yliopisto VMI-laser, MMM, koord. Metla Kuortaneen ajantasaistushanke, MMM, koord. E-Pohjanmaan mk Kaukokartoitusperusteisen inventointimallin kokonaistestaus, MMM, koord. Tapio Liittymähankkeet (Tapio/mk:t) Uusi metsävaratietojärjestelmä Metsäsuunnittelun uudet tuotteet

6 Kaukokartoitusperusteisen inventointimallin kokonaistestaus (1) Osapuolet MMM:n rahoittama konsernihanke Metla, Metsähallitus, Metsäkeskus Lappi, Tapio, (MML) Tavoitteet estimoitujen tunnusten luotettavuus referenssikoealojen sijoittelu ja ominaisuudet inventointimallin kustannukset ja resurssitarpeet soveltuvuus eri organisaatioiden toimintaprosesseihin kaukokartoitusaineistojen yhteishankinnat Aikataulu maalis/07 syys/08 (18 kk) Budjetti e (omaosuus e, MMM e)

7 Kaukokartoitusperusteisen inventointimallin kokonaistestaus (2) Alue ja aineisto - 3 osa-aluetta, n ha - Harvapulssikeilaus (0,5 pist./m2), ilmakuvaus (0,5 m resoluutio, 60% peitto), koealamittaukset (n. 550 kpl, katkaistu 9 m säteinen relaskooppikoeala kertoimella 1, kevennetty VMI-tyyppinen mittaus) - Lisäksi lähinnä VMI:n kehittämistarkoituksiin tiheäpulssilinjoja (6 pist./m2) ja lisäkoealoja (n. 100 kpl)

8 Kaukokartoitusperusteisen inventointimallin kokonaistestaus (3) Ilmakuvauslinjat Harvapulssilaser (1,2-1,3 km kaista) Tiheäpulssilaser (200 m kaista) Vanha kuviodata (vih. MH, sin. MK) VMI9-10 koealoja (pun.) Referenssi- ja testikoealoja (vih.) Alla vanhaa ilmakuvaa

9 Metsävaratiedon inventointiprosessi Inventointialueen valinta (mk) - tarvekartoitus (ajantasaistus vai uusi inventointi) - aineistohankintayhteistyö Koealat (mk) -määrä/tyyppi/koko -olemassa olevat koealat -ennakkosijoittelu (ositus; vanha kuviodata) -paikannus (tarkkuusgps) -mittaaminen (välinekehitys) Kuviotiedot (mk) -yleistys kuvioille (reunat) -loogisuustarkastelu -prosessin aikaisten toimenpiteiden päivitys -nykytilan laskenta ja toimenpiteiden simulointi Kaukokartoitusaineisto -laserdata, ilmakuvat -maaston korkeusmalli -ilmakuvien orto-oikaisu ja kalibrointi (ehkä sat.kuva) Ennakkokuviointi (mk) -vanhan kuvioinnin visuaalinen päivitys -segmentointityökalut -> mikrokuviointi Puustotulkinta (aluepohjainen hilatulkinta) -nuoret, varttuneet ja uud.kypsät (jatkossa ehkä varttuneet taimikot) -ei-parametrinen tulkinta, ik/laser-mjien valinta -ennustettavat mjat (keski- ja summatunnukset) -puulajit (ik-sävyt/tekstuuri, laser-intensiteetti) -puutavaralajit (runkolukusarja -> empiiriset jakaumat) Kevennetty maastotarkistus (mk) -uudistusalat ja taimikot, joilta ei ole toimenpidetietoa -kiireelliset nuoren metsän kohteet -epävarmat tp-ehdotukset -muut mahd. tarkistustarpeet KÄYTTÖÖNOTTO JA TIEDOTUS

10 Inv.prosessin hallinta ja laatu (1) Yleistä Edellytys: vastuut ja roolijako määritelty Koko prosessin osatehtävät sekä niiden laatukriteerit määritelty ja ohjeistettu Laadunhallinnan työvälineet esim. paikkatietosovelluksessa (huomioitava suuret tietomäärät, mahdollisimman pitkälle automatisoidut prosessit) Tarkistuksen lopputuloksena: - Laaduntarkistuksen dokumentointi (osana metadataa) - Tarvittaessa paikannetaan havaitut puutteet ja etsitään mahdolliset syyt - Puutteista johtuvien toimenpiteiden suunnittelu - Toimenpiteiden toteutumien seuranta ja dokumentointi

11 Inv.prosessin hallinta ja laatu (2) Inventointiprosessin osatehtävät ja laatu Inventointialueen valinta - Keskeisiä aluevalintakriteerejä esim. mahd. suuria aluekokonaisuuksia, inventointitai kaukokartoitusaineiston ikä, toimenpide/tapahtumatiedon kattavuus, aineistohankintayhteistyö, työresurssien alueellinen jakaantuminen Koealamittaukset - Keskeiset tekijät: koealojen ennakkosijoittelu ja koealamittaus - Mittauskoulutus, ohjeistus ja mittausryhmien seuranta (asiantuntija/esimies) - Ennakkosijoitteluun vanha kuvioaineisto (uutta kaukokartoitusdataa ei vielä ole) - Mittarit kuinka hyvin koealaotos vastaa alueen metsien vaihtelua keskeisten tunnusten suhteen (tunnuksia esim. alaryhmä, keh.lk, pääpuulaji, ppa, d1.3) - Koealojen määrän suuruusluokka-arvio: 1 hlön maastokausi/mk/v = koealaa, tavoite 1,5 milj.ha/v -> 1 koeala/200 ha Kaukokartoitusaineisto - Aineistotoimittajan kilpailutuksessa laatujärjestelmä valintakriteerinä - Toimittajan oma laatujärjestelmän mukainen tarkistusprosessi ja dokumentointi (kuvausajankohdan aurinkokulmat, sääolot, kuvauskorkeus, kameratiedot jne.) Ennakkokuviointi - Oletusarvoisesti tullaan käyttämään vanhaa kuviointia - Laser/ik-perusteisen segmentoinnin hyödyntäminen kuvioinnin tarkastelussa

12 Inv.prosessin hallinta ja laatu (3) Puustotulkinta - Tulkitsijan dokumentointi menetelmistä, tuotantovaiheista, toimitettavista aineistoista (tulkintahila) ja mahdollisista laatutarkistuksista - Loogisuustarkistus : tunnuskohtaiset ääriarvot ja tunnusten väliset loogisuusehdot - Laadullinen tarkistus (tilastolliset: keskivirhe, harha): referenssikoealakohtainen laskenta (koealojen/hakumuuttujien edustavuus) riippumattomien (esim. VMI) koealojen käyttö laaduntarkistuksessa riippumaton kuviotason tarkistusaineisto (kumpi tarkempi, kuka mittaa?) - Lisäksi keilausaineistosta irrotettujen piirteiden mahdollinen käyttö laatukontrollissa (alkup. harvapulssidata tai mahd. VMI:n tiheäpulssiaineisto) Kuviotietojen koostaminen ja kevennetty maastoinventointi - Ns. pakolliset maastotarkistuskohteet: uudistusalat ja taimikot (ei toimenpidetietoa, myös ylispuustoiset), kiireelliset nuoren metsän kunnostuskohteet - Toimenpide-ehdotusten kontrollointi (esim. laser/ik-aineiston hyödyntäminen epäsäännöllisten tai ryhmittäisten kuvioiden löytämiseksi) - Muut mahdolliset maastotarkistustarpeet - Tulkintahilasta yleistetty kuviotason aineisto tarkistetaan myös aina ennen tietokantaan tallentamista (mahd. puuttuvat pakolliset tiedot, kuviotunnusten ja toimenpiteiden loogisuus)