Metsämiesten Säätiö Foundation

Lasermittaukset metsän biomassainventoinnissa

maanantai, 27.01.2014

Väitöskirjahankkeen uusimmassa osatutkimuksessa, "Single tree biomass modelling using airborne laser scanning", selvitettiin lentolaserkeilauksen (ALS) hyödyntämistä yksittäisen puun biomassaositteiden (esim. kokonais-, runko, tai oksabiomassa) estimoinnissa. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää uusia ALS aineistoon perustuvia biomassamalleja, koska tarkkojen biomassamittausten tekeminen maastossa on työlästä. ALS olisi myös kustannustehokkaampi menetelmä verrattuna väitöskirjahankkeessa aikaisemmin julkaistussa osatutkimuksessa käsiteltyyn maastolaserkeilaukseen. Menetelmällä on mahdollista kattaa huomattavasti suurempia alueita nopeammin kuin maastolasermittauksilla.

Tutkimuksessa saadut tulokset osoittivat, että ALS aineistosta muodostetut biomassamallit tarkensivat biomassaennustetta verrattuna olemassa olevien mallien hyödyntämiseen ALS aineiston kanssa. ALS:n avulla ei ole tällä hetkellä mahdollista tuottaa yhtä yksityiskohtaista tietoa yksittäisistä puista ja niiden biomassasta kuin maastolaser-keilauksella. Mutta menetelmä tarjoaa mielenkiintoisen ja kustannuksiltaan edukkaamman vaihtoehdon biomassainventointeihin erityisesti tulevaisuudessa jos laitteistojen hintakehitys pysyy samankaltaisena. Erittäin mielenkiintoisen inventointisovelluksen voisikin tulevaisuudessa tarjota maastolaser- ja lentolaserkeilauksen yhdistelmä.

Väitöskirjahankkeen kahden viimeisen tutkimusten päätavoitteena on selvittää Maanmittaus-laitoksen kansallisen ALS aineiston tarkkuutta ja käyttöpotentiaalia kustannustehokkaamman biomassakartoituksen sekä muutostulkinnan välineenä. Alustavat tulokset ovat osoittaneet, että aineisto soveltuu hyvin aluepohjaiseen tulkintaan ja tarkkuudet ovat lupaavia. Aineiston hyödyntämiseen haasteita aiheuttavat keruuajankohta (lehdettömään aikaan) sekä käytettyjen mittauslaitteiden vaihtuvuus. Keruuajankohta aiheuttaa erityisesti haasteita lehtipuiden biomassaennusteissa. Eri mittauslaitteistot ja hieman poikkeavat mittausparametrit aiheuttavat puolestaan pieniä eroja laserpisteaineistojen välillä erityisesti biomassan ennustamisessa käytettävien piirteiden laskennassa. Piirteiden laskennassa erityisen tärkeää olisi, että piirteet olisivat mahdollisimman riippumattomia keilausparametreista.

Artikkeli (ks. tiedotteen loppu) julkaistiin kaukokartoitusalan yhdessä parhaimmista kansainvälisistä julkaisusarjoista: ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. Tutkimuksissa saavutetuista tuloksista tiedotettiin tänä vuonna alalla jo työskenteleville sekä tuleville ammattilaisille opetuksen ja seminaarien / kokousten avulla. Pääpaino saavutettujen tulosten tiedottamisessa tulee kuitenkin olemaan vuoden 2014 aikana järjestettävissä kahdessa konferenssissa Saksassa. Huhtikuussa järjestettävään Forest Change konferenssissa esitellään alustavia tuloksia biomassamuutostutkimuksesta sekä kesäkuun lopussa järjestettävässä BC&E konferenssissa esitellään tuloksia kansallisen ALS-aineiston hyödyntämismahdollisuuksista biomassakartoitukseen liittyen.

Metsämiesten Säätiön myöntämä monivuotinen apuraha väitöskirjanhankkeen loppuun viemiseksi mahdollisti, että pystyin keskittymään täysin hankkeen eteenpäin viemiseen suunnitellulla aikataululla.

Julkaisureferenssi:

Kankare, V., Räty, M., Yu, X., Holopainen, M., Vastaranta, M., Kantola, T., Hyyppä, J., Hyyppä, H., Alho, P. & Viitala, R. Single tree biomass modelling using airborne laser scanning. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 2013, 85: 66-73.

Lisätietoja:

Tohtorikoulutettava Ville Kankare, Helsingin yliopisto, ville.kankare(at)helsinki.fi