Joanne C. White

Improving capacity for large-area monitoring of forest disturbance and recovery

White J. C. (2019). Improving capacity for large-area monitoring of forest disturbance and recovery. https://doi.org/10.14214/df.272

Tiivistelmä

Tietotarpeista metsien seurantaan liittyen on tullut entistä monitahoisempia. Jotta näihin tietotarpeisiin voidaan vastata, aineistojen tulee olla systemaattisesti tuotettuja, spatiaalisesti kattavia ja yksiselitteisiä, sekä niiden avulla tulee olla mahdollista havaita muutokset spatiaalisella ja temporaalisella resoluutiolla, jotka ovat yhteismitallisia sekä luonnon että ihmisen vaikutusten kanssa. Lisäksi raportointivelvollisuudet asettavat edelleen vaatimuksia läpinäkyvyyden, toistettavuuden ja aineistojen alkuperän suhteen. Väitöskirjan tavoitteena oli keskittyä näihin tarpeisiin sekä parantaa metsissä tapahtuvien häiriöiden ja niistä palautumisen seurannan mahdollisuuksia laajoilla alueilla.

Landsat-aikasarja tehostaa metsien seurannan mahdollisuuksia, erityisesti metsissä tapahtuvien häiriöiden jälkeisen palautumisen arviointia, kun taas komposiittikuvien tuottamisen lähestymistapa, jossa hyödynnetään parhaita saatavilla olevia pikseleitä, mahdollistaa Landsat-aikasarjan hyödyntämisen laajoilla metsäalueilla. Osajulkaisuissa I ja IV tunnistettiin metsien seurannan tietotarpeita ja liitettiin niitä komposiittikuvan tuottamisen kriteereihin sekä aineistojen saatavuuteen Kanadassa ja Suomessa. Osajulkaisussa II kehitettiin menetelmiä ja havainnollistettiin niitä tuottamalla laajan alueen yhtenäiset Landsat-komposiittikuvat, joista tunnistettiin muutokset, laskettiin jatkuvat muutospiirteet sekä tuotettiin vuosittaiset tiedot, jotka ovat olennaisen tärkeitä metsien seurannan kannalta. Osajulkaisussa III kansallista seurantamenetelmää testattiin Kanadan yli 650 Mha metsäekosysteemien alueella ja se mahdollisti yksityiskohtaiset analyysit kohteissa, joissa oli tapahtunut metsäpalo tai päätehakkuu edellisen 25 vuoden aikana (1985-2010). Lisäksi metsien lyhyen ja pitkän ajan palautumista pystytiin arvioimaan. Palautumista kuvaavista sävyarvopiirteistä tuotettiin lisätietoa osajulkaisuissa V ja VI. Osajulkaisussa V metsien palautumista kuvaavien sävyarvojen hyödyllisyyttä arvioitiin ja vahvistettiin vertaamalla niitä metsien peitteisyyden ja pituuden kriteereihin, jotka saatiin lentolaserkeilausaineistosta. Osajulkaisussa VI tutkittiin ja määrällistettiin maastossa mitattujen metsän rakenteen ja puulajisuhteiden vaikutusta palautumista kuvaaviin sävyarvoihin.

Keskittymällä metsien seurantajärjestelmien neljään tärkeimpään näkökulmaan, tietotarpeeseen, aineistojen saatavuuteen, menetelmäkehitykseen, ja tuotettuun tietoon, väitöskirjatutkimukset osoittivat, että yhdistämällä lähestymistapa, jossa komposiittikuvat tuotetiin hyödyntämällä parhaita saatavilla olevia pikseleitä, ja Landsat-aikasarja on mahdollista tuottaa sellaista tietoa ja aineistoja, joissa on tarvittavat ominaisuudet laajojen alueiden metsien seurantaa varten, samalla kun mahdollistetaan myös kokonaisvaltaisempi arviointi metsissä tapahtuvista häiriöistä ja metsien palautumisesta niiden jälkeen.

Avainsanat
kaukokartoitus; aikasarja; Landsat; muutostulkinta; komposiittikuva; lentolaserkeilaus

Julkaistu 25.4.2019

Katselukerrat 4563

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.272 | Lataa PDF

Osajulkaisut

White J.C., Wulder M.A., Hobart G,W., Luther J.E., Hermosilla T., Griffiths P., Coops N.C., Hall R.J., Hostert P., Dyk A., Guindon L. (2014). Pixel-based image compositing for large-area dense time series applications and science. Canadian Journal of Remote Sensing 40(3): 192-212.

https://doi.org/10.1080/07038992.2014.945827

Hermosilla T., Wulder M.A., White J. C., Coops N.C., Hobart G.W. (2015). An integrated Landsat time series protocol for change detection and generation of annual gap-free surface reflectance composites. Remote Sensing of Environment 158: 220-234.

https://doi.org/10.1016/j.rse.2014.11.005

White J.C., Wulder M.A., Hermosilla T., Coops N.C., Hobart G.W. (2017). A nationwide annual characterization of 25 years of forest disturbance and recovery for Canada using Landsat time series. Remote Sensing of Environment 194: 303-321.

https://doi.org/10.1016/j.rse.2017.03.035

Saarinen N., White J.C., Wulder M.A., Kangas A., Tuominen S., Kankare V., Holopainen M., Hyyppä J., Vastaranta M. (2018). Landsat archive holdings for Finland: Opportunities for forest monitoring. Silva Fennica 52(3) article 9986.

https://doi.org/10.14214/sf.9986

White J.C., Saarinen N., Kankare V., Wulder M.A., Hermosilla T., Coops N.C., Pickell P.D., Holopainen M., Hyyppä J., Vastaranta M. (2018). Confirmation of post-harvest spectral recovery from Landsat time series using measures of forest cover and height derived from airborne laser scanning data. Remote Sensing of Environment 216: 262–275.

https://doi.org/10.1016/j.rse.2018.07.004

White J.C., Saarinen N., Wulder M.A., Kankare V., Hermosilla T., Coops N.C., Holopainen M., Hyyppä J., Vastaranta M. (2019). Assessing spectral measures of post-harvest forest recovery with field plot data. International Journal of Applied Earth Observations and Geoinformation 80:102–114.

https://doi.org/10.1016/j.jag.2019.04.010

---