Paikkatietoon yhdistetyn koneistutuksen kehittäminen Pohjois-Pohjanmaalla Katja Kangas ja Miia Parviainen 4.12.2014 Kuvat: Miia Parviainen/Metla
Hankkeen taustaa Metsänhoidon koneellistuminen Koneelliseen taimien istutukseen on olemassa erilaisia laiteratkaisuja Koneistutuksen osuus vuotuisesta istutusmäärästä tällä hetkellä vain 2-3 %. Bracke M-Planter Risutec Kuvat: Miia Parviainen, www.m-planter.fi, www.urakointiuutiset.fi/
Koneistutus Koneistutus ei vaadi etukäteen tehtyä maanmuokkausta, vaan muokkaus tapahtuu taimien istutuksen yhteydessä taimi istutetaan tuoreeseen mättääseen, jolloin taimi saa parhaat mahdolliset olosuhteet kasvuun lähdölle. Kaikki uudistamistoimenpiteet tehtyä samalla kerralla lisää kustannustehokkuutta Kuva: Katja Kangas/Metla
Paikkatiedon kerääminen Metsänhoidon koneellistumisen lisäksi nykyaikainen metsätalous kaipaa yhä tarkempaa tietoa metsistä. Erilaisia paikannustekniikoita ja paikkatietoa hyödynnetäänkin jo mm. hakkuukoneissa, puunhankinnan kuljetuksissa ja maanmuokkauksessa. Kuva: Miia Parviainen/Metla Myös metsävaroja, kuten puustoa ja kasvupaikkaa, koskevat kuviokohtaiset tiedot kerätään ja ylläpidetään paikkatietomuodossa. Metsän uudistamiseen liittyvää puuvaratietoa on mahdollista kerätä ja kytkeä paikkaan myös koneistutuksen yhteydessä.
Hankkeen tavoitteet 1. Koneistutus ja metsänhoito Selvittää koneistutuksen soveltuvuus Pohjois- Pohjanmaan vaihteleville kasvupaikoille, etenkin paksukunttaisille, soistuville kangasmaille Kuvat: Miia Parviainen ja Katja Kangas/Metla
Hankkeen tavoitteet 2. Istutuskauden pidentäminen Selvittää mahdollisuudet istutuskauden pidentämiseen kesäkuun alusta lokakuuhun Kuvat: Miia Parviainen/Metla
Hankkeen tavoitteet 3. Paikkatiedon kerääminen Kerätä taimikohtaista paikkatietoa koneistutuksen yhteydessä Ei tehty Suomessa aiemmin Kuvat: Miia Parviainen/Metla
Olhava, Ii Miia Parviainen Maanmittauslaitos lupa 6/MYY/13 Koejärjestelyt Kesä Heinä Elo Loka Miia Parviainen Maanmittauslaitos lupa 6/MYY/13 Merenvaara, Kuusamo Kolmella eri alueella: - Olhava: 90 m mpy, lehtomainen kangas - Pudasjärvi 175 m mpy, tuore kangas - Kuusamo ja yli 260 m mpy, tuore kangas Metsähallitus ja Kuusamon yhteismetsä Neljä koejäsentä: istutus kesä-, heinä-, elo- ja lokakuussa 2013 Kaksi verrokkia: paksukunttainen ja ns. normaali kangasmaa yksi koeala 30m*30m Sulakoski, Pudasjärvi Miia Parviainen Maanmittauslaitos lupa 6/MYY/13
Koealueiden kasvupaikkatekijät Lämpösumma (kum) Termisen kasvukauden pituus (1993 2012): Olhava: 157 vrk Pudasjärvi: 140 vrk Kuusamo: 128 vrk Aineistolähde: llmatieteen laitos
mm Sademäärä (kesä-syyskuu) 300 250 200 Olhava 150 Pudasjärvi 100 Kuusamo 50 0 1993-2012 2013 2014 Aineistolähde: llmatieteen laitos
Maaperän ominaisuudet koealueilla
Kivisyys
Taimimateriaali Metsäkuusamo Oy Olhava ja Pudasjärvi: Pudasjärven siemenalkuperää Kuusamo: Kuusamon siemenalkuperää (kesä-, heinä- ja elokuu) ja Posion alkuperää (lokakuu) Kesä-, heinä- ja elokuussa istutetut taimet olivat kasvatettu edellisen vuonna kasvihuoneessa ja säilytetty ulkona talven yli. Lokakuussa istutetut taimet oli kasvatettu istutusvuonna. Kaikki istutetut taimet olivat plantek 121- paakussa Kuvat: Miia Parviainen/Metla
Tutkimusalueet Taimien kunto Taimet inventoitiin syksyllä 2014 Istutuskuukaudet Istutuskuukaudet Kunttakerroksen paksuus Kuvat: Miia Parviainen/Metla
Olhava Kuva: Miia Parviainen/Metla
Pudasjärvi
Kuusamo
Taimituhot 70% 60% 50% Olhava Pudasjärvi Kuusamo Kuva: Miia Parviainen/Metla 40% 30% 20% 10% 0%
Olhava Kuvat: Miia Parviainen ja Katja Kangas/Metla
Lämpötila Mitattu + 10cm mättään pinnasta Kuva: Miia Parviainen/Metla
Pudasjärvi Kuva: Miia Parviainen/Metla
Kuusamo
Lisätutkimus paksukunttaisilla kohteilla Taivalkoskella ja Kuusamossa 2014 (kesäkuu) Vaikuttaako kunttakerroksen ohentaminen istutuksen yhteydessä istutustulokseen Ohentamisen tavoite saada kivennäismaata humuskerroksen päälle, tekemättä syvää laikkua
Taimien kunto
Yhteenveto Saadut tulokset viittaavat siihen, että paras ajankohta kuusen koneistutukselle on vasta kesäkuun jälkeen, etenkin hallalle alttiilla alueilla. Taimien kuolleisuus jäi pääsääntöisesti alle 5.5 %, poikkeuksena Pudasjärvi, jossa kesäkuussa 15.3% ja lokakuussa 7.5 %. Istutusajankohdan pidentäminen jopa myöhäissyksyyn näyttää myös lupaavalta, sillä myös lokakuussa istutettujen taimien kunto oli verrattain hyvä. Myöhäinen istutusajankohta ei myöskään lisännyt roustevaurioiden määrää. Paksukunttaisten ja ohutkunttaisten kohteiden välillä ei taimien menestymisessä selvää eroa Tulokset perustuvat vain yhden vuoden seurantaan pidempiaikaista tutkimusta tarvitaan seuraamaan taimien kunnon ja kasvun kehitystä jatkossa.
Kuvat: Miia Parviainen/Metla Paikkatiedon kerääminen
Paikkatiedon kerääminen Paikannukseen tarjolla useita erilaisia ratkaisuja Esimerkki: Leica Viva GNSS Esimerkki: Trimble Juno 3 -sarja Herkkä GPS tarjoaa 2-5 metrin sijaintitarkkuuden reaaliajassa, ja tarkkuutta voi parantaa 1-3 metriin jälkilaskennalla Esimerkki: Trimble Pro -sarja Päästään desimetrin tarkkuuteen joko jälkilaskettuna tai reaaliajassa ja samalla jo työmaalla voidaan luottaa tehdyn työn oikeellisuuteen. Päästään jopa senttimetrin tarkkuuteen RTK-korjausta käytettäessä Kuvat: www.geotrim.fi, www.leica-geosystems.fi
Paikkatiedon kerääminen Haaste: miten tallentaa tieto istutuskohdasta? Ulkonen paikannusantenni + maastotietokone Suhteellisen edullinen Tarvitaan riittävän pitkä johto Tarkkuus parhaimmillaan n. 1-3 m (Tokay Gecko Systems) Kuvat: Miia Parviainen, www.tramogo.net
Paikkatiedon kerääminen: 3D-mittalaitteet Ratkaisu: 3D-mittalaitteet Anturit pystyvät mittaamaan asentoaan kolmen akselin suuntaisesti tuhansia kertoja sekunnissa takaa reaaliaikaisen mittaustuloksen Laitteiden satelliittipaikannus ja siihen yhdistetty korjaussignaali mahdollistaa koneen sijainnin XYZsuunnassa muutaman senttimetrin sisälle (+/- 5cm). 1 1 1 5 1 3 2 4 1= Kallistusanturit 2= Keskusyksikkö 3= Radioantenni 4 = Paikannusantennit 5 = Näyttö Piirros: Meriläinen 2010, s. 17 (muokattu). Valokuva: Miia Parviainen/Metla
Paikkatiedon kerääminen: 3D-mittalaitteet RTK-korjausviestillä cm-tason tarkkuus Kattava tukiasemaverkosto Maksullista: vuosilisenssit Tarjolla myös maksutonta korjausviestiä! Kuusamo Ii Pudasjärvi Taivalkoski Kartta: Jouni Karhu ja Katja Kangas/Metla
Paikkatiedon kerääminen: 3D-mittalaitteet Kun tiedetään kauhan mittauspisteen koordinaatit, voidaan niitä hyödyntää toteutumatiedon tallentamiseen. Istutustiedon tallentuminen ja omavalvonnan tehostaminen Kuljettaja pystyy reaaliajassa seuraamaan istutusmäärää Tiedot voidaan lähettää urakanantajalle suoraan työkoneelta Kuvat Miia Parviainen/Metla
Paikkatiedon kerääminen istutuksen yhteydessä Kuvat Miia Parviainen/Metla
Paikkatiedon kerääminen istutuksen yhteydessä: tulokset Eri istutuskuukaudet eri väreillä: sininen kesäkuu, punainen heinäkuu, keltainen elokuu
Paikkatiedon kerääminen istutuksen yhteydessä: testauksessa ulkonen antenni Puomin liike viivana, taimet tähtisymboleilla Kuvat Miia Parviainen/Metla
Paikkatiedon kerääminen istutuksen yhteydessä: ongelmia tarkkuudessa kesällä 2013 Kuva Miia Parviainen/Metla
Kerätyn paikkatiedon tarkkuus kesän 2014 istutuksissa 100 90 80 % 70 60 50 40 Kuusamo, vanha antenni Kuusamo, uusi antenni Taivalkoski, vanha antenni 0 10 20 30 40 50 cm Kuvat: Miia Parviainen, Jouni Karhu, Katja Kangas/Metla
Yhteenveto Maanrakennuspuolelle kehitetyllä 3D-mittausjärjestelmällä päästään tutkimustulosten valossa erittäin tarkkoihin paikannustuloksiin soveltuu taimikohtaisen paikkatiedon keräämiseen. Paljon haasteita! Hakkuuaukkoa ympäröivän metsän muodostamia katvealueita, joihin ei saada satelliittiyhteyttä. Mobiiliverkon katveet Pitkä etäisyys korjausviestiä lähettävään tukiasemaan aiheuttaa paikannuksiin epätarkkuutta aukkoinen taimikartta, ei vastaa todellista tilannetta Kuva Miia Parviainen/Metla
Yhteenveto Taimien syöttöhäiriöistä ja istutusputken puhdistamisesta aiheutuvat virhepaikannukset, sillä sijaintitieto tallentuu automaattisesti joka kerta kun istutuskäsky annetaan. Reaaliaikaisen istutustiheyslaskurin puuttuminen ei pystytty hankkeen puitteissa toteuttamaan, sillä ohjelmiston kehittäminen vaatisi suuria investointeja ja laajempaa kysyntää. Suurin kynnys 3D-järjestelmien hyödyntämisen yleistymiselle on kuitenkin laitteiden korkea hinta. 3Djärjestelmän hankkiminen voi kuitenkin olla kannattavaa, mikäli kaivukonetta käytetään istutustöiden lisäksi myös koneohjausjärjestelmää edellyttäviin maanrakennustöihin.
Kiitos