Lauri Korhonen Kärkihankkeen latvusmittaukset
Latvuspeittävyys ( canopy cover ) Väljästi määriteltynä: prosenttiosuus jonka latvusto peittää maanpinnasta Tarkasti määritettynä*: se osuus määräalasta, jonka latvusten pystysuuntainen projektio peittää, kun vain latvusten väliset aukot huomioidaan Periaatteessa puun koolla ei ole väliä *Gschwantner, T., Schadauer, K., Vidal, C., Lanz, A., Tomppo, E., di Cosmo, L., Robert, N., Duursma, D.E. & Lawrence, M. 2009. Common tree definitions for national forest inventories in Europe. Silva Fennica 43(2): 303 321.
Latvussulkeuma ( canopy closure ) tai aukkoisuus Jos latvuspeittävyys määritetään valokuvilta, lopputulos ei itse asiassa ole latvuston peittämä ala pystysuunnassa, vaan kyseessä on keskusprojektio Puut kaatuvat kuvan keskustaa kohden, myös latvojen sivut näkyvät Tästä syystä suositellaan* että avauskulmallisia mittalaitteita käytettäessä lopputulokseen tulisi viitata eri käsitteellä (canopy closure tai latvussulkeuma) Eri mittausgeometria, latvuston sisäiset aukot havaitaan *Jennings et al. 1999. Assessing forest canopies and under-storey illumination: canopy closure, canopy cover and other measures. Forestry 72(1): 59 74.
Digikamera mittavälineenä Latvuspeittomittauksiin digipokkari (vaakatason avauskulma n. 50-55 ) Latvussulkeumaa (tai lehtialaindeksiä) mitattaessa järjestelmäkamera ja 180 kalansilmälinssi Valitaan kuvapisteet koealalta, otetaan ylöspäin suunnattu kuva Analyysivaiheessa valitaan (automaattisesti) kynnysarvo, joka erottaa taivas- ja latvuspikselit Latvusten sisäiset aukot näkyvissä => peitettävä
Latvuskuva-analyysi
Lehtialaindeksi (LAI) Kasvillisuuden lehtien toispuoleinen pinta-ala per neliömetri (m 2 /m 2 ) Kuvaa metsän kasvukykyä ja terveydentilaa Prosessipohjaiset kasvumallit Ekosysteemin perustuotanto ja hiilitase Vaikuttaa metsän heijastussuhteeseen Esim. muutostulkinta satelliittidatasta (mm. MODIS) Suora mittaus: poimitaan lehdet/neulaset ja mitataan niiden pinta-ala Tarvitaan epäsuoria menetelmiä! Yleensä LAI määritetään esim. kalansilmäkuvilta aukkoisuuden perusteella Oletetaan että lehdet ovat jakautuneet latvustoon tasaisesti ja satunnaisissa suunnissa Oikeammin pitäisi puhua PAI:stä (Plant Area Index), koska myös rungot, oksat ym. ovat yleensä mukana aukkoisuutta laskettaessa Havumetsissä neulasten tilajärjestys on erittäin ryhmittynyt, joten todellista lehtialaa estimoitaessa tarvitaan korjauskerrointa kuvilta saatavan Effective LAI :n muuntamiseksi "todelliseksi"
LAI:n määrittäminen kalansilmäkuvilta Latvusto ajatellaan homogeenisena väliaineena, jolloin valonsäteen todennäköisyys päästä läpi riippuu eksponentiaalisesti sen latvuston läpi kulkemasta matkasta exp( G( ) LAI / sin( )) T i T i = aukkoisuus (kehällä n) G = lehtikulmaa kuvaava funktio = zeniittikulma G-funktiosta päästään eroon kun latvusto havaitaan koko kulmavälillä 0-90 Jota käytännössä approksimoidaan summalla
Latvuspeittävyyskartta laserilla
Latvuksen mittaaminen laserkeilaimella (DR) Oletus: kaiut joiden korkeus >= 1.3 m tulevat latvuksista
Miten erilaiset laserindeksit korreloivat maastomitatun latvuspeiton ja sulkeuman kanssa? f _ veg FCI Single canopy Single All First First canopy All l _ veg LCI Single canopy Single All Last Last canopy All fl _ veg SCI Single canopy Single All 0.5( 0.5( First First canopy All Last Last All canopy ) )
Tulokset: latvuspeitto, Koli 2005 LiDAR
Tulokset: latvussulkeuma 30, Hyytiälä 2007 laserdata
Tulokset: latvussulkeuma 150, Hyytiälä 2007 laserdata
Tulokset: lehtialaindeksi
Hyytiälän kokoaaltolaserkeilaus 2010
Maastomittaukset Hyytiälässä 2011 Aiemman latvussulkeuma/lai-tulkinnan toisto kokoaaltodatalla Kalansilmäkuvaukset 12 kuvaa/koealaa Latvussulkeuma 30 : 50-100 kuvaa/koeala Pieni joukko koepuita mitataan tarkasti Pituus Latvusraja Latvuksen pystysuuntainen muoto Latvuksen säde (ainakin 4 suuntaa) Valonläpäisy!
Maastomittaukset Hyytiälässä 2011 Pulssien lentoratatiedot tunnetaan Pyritään ottamaan kuvia valittujen pulssien lentolinjalta Kameran linssifunktio ja asento määritettävä Kameran sijainti mahdollista määrittää 10-30 cm tarkkuudella suuntimalla tarkasti paikannettujen puiden avulla Mahdollisesti myös koepuiden mallinnusta lähifotogrammetrian keinoin