Minkälaiset puut, sellaiset signaalit - ja päinvastoin

tiistai helmikuun 25. 2014

Juupajoen valtionmaiden puita on valokuvattu ja laserkeilattu maasta, ilmasta ja avaruudesta pian 20 vuotta järjestelmällisesti. Hyytiälän kaukokartoitustutkimus on luonut pohjaa uusille menetelmille, hylännyt huonoja vaihtoehtoja, lisännyt ymmärrystä ja tuottanut asiantuntijoita.

Kokeellinen tutkimus pohjaa hyvään koejärjestelyyn, jota luonnehtivat tarkat, runsaat ja huolelliset havainnot. Jokin ilmiö ei vielä tule esiin kymmenillä havainnoilla, mutta näyttäytyy selkeänä tuhansien puiden aineistossa. Mittaaminen ja kuvaaminen ovat kallista, mutta välttämätön väliaskel kehitettäessä simulaattoria, joka väsymättä ja luotettavasti ”kuvaa” tai ”keilaa” synteettistä metsää. Simuloimalla saatu yhteys metsän ominaisuuksien ja signaalin välille voidaan yleistää eri olosuhteisiin ja kuvauslaitteille, käymättä enää metsässä.

Laserkeilaussimulaattorin ampumat fotonit, tässä pikosekuntien mittainen "näytekiekko" nanosekuntien pituisesta pulssista, osuvat koivun latvukseen heijastuen, läpäisten tai sammuen. Punaiset fotonit suuntaavat takaisin kohti kilometrin päässä olevaa vastaanotinta, jonka näkemä alue on laajempi kuin lähetetty laserpulssi. Simulaattori kertoo mm., kuinka useaan kertaan heijastuneita fotoneja palaa vastaanottimeen myös naapuripuista (Kuva Aarne Hovi).

Metsämiesten Säätiö on useaan otteeseen tukenut vuonna 1995 aloitettuja systemaattisia maastomittauksia ja ilmakuvauksia. Tutkijoille ja perus- ja tohtoriopiskelijoille on nyt tarjolla miltei 30000 paikannetun puun rekisteri. Kesällä 2013 metsäylioppilaat Harri Hytönen ja Timo Ketolainen etsivät ja mittasivat 17000 puuta, joiden tiedot olivat vanhentumassa. Puuhavaintoja käytetään tuoreeltaan tutkimuksessa, jossa etsitään keinoja puulajin tunnistamiseen, kun käytetään valopulssin aaltomuodon tallentavaa laserkeilainta, eräänlaista "fotonilaskuria". Kaukokartoittajille sattuu puulajin tunnistusvirhe miltei joka viidennen puun kohdalla, mikä ei mairittele.

Lisätietoja:

Akatemiatutkija Ilkka Korpela, Helsingin yliopisto, ilkka.korpela(at)helsinki.fi