Vaihtoehtoisia malleja puuston kokojakauman muodostamiseen

Transkriptio

1 Vaihtoehtoisia malleja puuston kokojakauman muodostamiseen Jouni Siipilehto, Harri Lindeman, Jori Uusitalo, Xiaowei Yu, Mikko Vastaranta Luonnonvarakeskus Geodeettinen laitos Helsingin yliopisto

2 Vertailtavat inventointimenetelmät Ilmasta tehdyn laserkeilauksen aluepohjainen tulkinta (ABA) hilataso (ABA grid) metsikölle keskiarvoistettu hilatieto (ABA stand) Trestima-mobiilisovellus tulkinnassa mukana1 kuvaa (Trestima 1) tulkinnassa 5 kuvaa (Trestima 5) EMO-menetelmä (Jori Uusitalo) (EMO) Vertailut tehdään hakkuukoneen dataan (Cut trees) Seitsemän päätehakkuuleimikkoa Evon ympäristössä Keskitilavuus 34 ja tukkia 27 m 3 /ha Pohjapinta-ala 3 m 2 /ha ja keskiläpimitta 3 cm 2 Menetelmät

3 Menetelmiin sisältyneet jakaumamallit ABA-menetelmässä parametrin palautusmenetelmä Weibullläpimittajakaumalle Muuttujien G, N ja DG avulla knn-menetelmä, jossa k = 1 (random forest) Trestimassa myös parametrin palautusmenetelmä, Weibull Muuttujien G, N ja D avulla Laskenta relaskooppikoealojen puista (q =,6 1,4) EMO-menetelmässä mitattujen puiden kernel-tasoitus kuusi lähintä puuta/relaskooppikoeala viisi koealaa metsiköstä Weibull jakauma on yksihuippuinen mutta kernel-tasoitus voi tuottaa myös monihuippuisia jakaumia 3 Menetelmät

4 Menetelmien vertailu Harha ja RMSE metsikön puustotunnuksissa Harha ja RMSE tilavuudessa ja puutavaralajeissa Kolmogorov-Smirnov jakaumien yhteensopivuustesti Error Index (Reynolds et al. 1988), eli jakauman frekvenssien ennustevirheiden itseisarvojen summa (puulajit yhdessä) Menetelmien lopullinen rankkaus kyseisten kriteerien avulla Kuinka usein menetelmä oli paras (luotettavuus) Kuinka usein menetelmä oli huonoin (epävarmuus) 4 Menetelmät

5 Todellinen ja suhteellinen RMSE tilavuustunnuksissa eri menetelmillä. Paras menetelmä lihavoitu ja huonoin menetelmä kursiivilla Tilavuus, Tukki, Kuitu, RMSE Tilavuus Tukki Kuitu ABA hila m 3 ha -1 m 3 ha -1 m 3 ha -1 % % % Mänty Kuusi Yhteensä ABA kuvio Mänty Kuusi Yhteensä Trestima 5 Mänty Kuusi Yhteensä Trestima1 Mänty Kuusi Yhteensä EMO Mänty Kuusi Yhteensä

6 Relative total Kuvion no. 5 läpimittajakauma Jakauma esittää männyn, kuusen ja lehtipuuston yhteisen runkolukusarjan.1 Stand 5.8 Cut total.6 ABA grid.4.2 ABA stand dbh, cm 6R

7 Relative total Kuvion no. 5 läpimittajakauma Jakauma esittää männyn, kuusen ja lehtipuuston yhteisen runkolukusarjan.1.8 Stand 5 Cut total.6 Trestima 5.4 Trestima 1.2 EMO dbh, cm 7

8 Relative total Kuvion no. 5 läpimittajakauma K-S testin mukaan ABA hila, Trestima 1 ja EMO menetelmillä jakaumat olivat tilastollisesti yhteensopivia Stand Cut total ABA grid.6 ABA stand Trestima Trestima 1 EMO dbh, cm 8

9 relative total Kuvion no. 7 läpimittajakauma Jakauma sisältää kookasta mäntyä, pieniläpimittaista kuusta ja koivua.1 Stand 7 Cut total.8.6 ABA grid.4 ABA stand dbh, cm 9

10 relative total Kuvion no. 7 läpimittajakauma Jakauma sisältää kookasta mäntyä, pieniläpimittaista kuusta ja koivua.1 Stand 7 Cut total.8 Trestima 5.6 Trestima 1.4 EMO dbh, cm 1

11 relative total Kuvion no. 7 läpimittajakauma K-S testin mukaan ABA hila ja Trestima 1 menetelmillä jakaumat olivat tilastollisesti yhteensopivia.1 Stand 7 Cut total.8.6 ABA grid ABA stand Trestima 5.4 Trestima 1 EMO dbh, cm 11

12 Menetelmien rankkaus: osuudet parhaimmista/huonoimmista kriteereistä Kriteerejä yhteensä 7 Paras Huonoin ABA hila ABA kuvio 3 12 Trestima Trestima 1 EMO Ranking

13 Menetelmien rankkaus parhaan/huonoimman kriteerien mukaan: harha ja RMSE puustotunnuksissa N, G, DG, HG, tilavuus, tukki- ja kuitupuu tilavuudet puulajeittain ja kuvion koko puustolle, Kolmogorov-Smirnov (K-S) ja Error-Index (E-I) jakaumien yhteensopivuustestit. (Yhteensä 7 kriteeriä) Rankki Paras Huonoin Kriteeri ABA ABA EMO ABA hila kuvio hila Tresti ma 5 Tresti ma 1 ABA kuvio Tresti ma 5 Tresti ma 1 EMO Harha RMSE K-S E-I Yhteensä Ranking

14 Pituus, m Hakattujen ja hilalle tulkittujen puustotunnusten avulla generoitujen mäntyjen dimensiot pine (cut) pine (ABA grid) Läpimitta, cm 14 Kuvauspuut

15 Pituus, m Hakattujen ja hilalle tulkittujen puustotunnusten avulla generoitujen kuusten dimensiot spruce spruce (ABA grid) Läpimitta, cm 15 Kuvauspuut

16 Pituus, m Hakattujen ja hilalle tulkittujen puustotunnusten avulla generoitujen koivujen dimensiot birch birch (ABA grid) Läpimitta, cm 16 Kuvauspuut

17 Pituus, m Kaikki kuvion 7 hakatut puut pine (cut) spruce birch Läpimitta, cm 17 Leimikon puut

18 Pituus, m Kaikki kuvion 7 hakatut ja malleilla generoidut puut pine (cut) spruce birch pine (ABA grid) spruce (ABA grid) birch (ABA grid) Läpimitta, cm 18 Kaikki puut

19 Kiitos! 19