Mikko Kukkonen

Single sensor airborne data sources for forest inventories by tree species

Kukkonen M. (2020). Single sensor airborne data sources for forest inventories by tree species. https://doi.org/10.14214/df.297

Tiivistelmä

Nykyaikaiset kaukokartoitusperusteiset metsäinventointimenetelmät hyödyntävät laserkeilausta ja ilmakuvia puulajeittaisten puustotunnusten ennustamisessa. Kyseiset menetelmät perustuvat oletukseen, että kolmiulotteista laserkeilausaineistoa voidaan käyttää ennustamaan puuston määrää, kun taas ilmakuvapiirteet ovat hyödyllisiä puulajien erottelussa. Suomessa ilmakuvat ovat osoittautuneet soveltuviksi yleisimpien puulajien, kuten männyn (Pinus sylvestris), kuusen (Picea abies) ja lehtipuiden (pääosin Betula pendula and Betula pubescens) erotteluun. Kahden erilaisen kaukokartoitusaineiston käyttö inventointiprosessissa voi kuitenkin johtaa lukuisiin ongelmiin, kuten virheisiin aineistojen yhdistämisessä sekä korkeisiin kustannuksiin aineiston keruussa ja käsittelyssä.

Instrumenttien ja algoritmien kehityksen tuloksena on noussut esiin kaksi potentiaalista yhden instrumentin aineistolähdettä puulajeittaista metsäinventointia varten: ilmakuvista tuotetut fotogrammetriset pistepilvet ja monikanavainen laserkeilaus. Molempien aineistolähteiden voidaan ajatella soveltuvan puulajeittaiseen ennustamiseen, sillä ne sisältävät sekä kolmiulotteista että optista tietoa. Monikanavaisessa laserkeilauksessa havainnoidaan instrumentin lähettämää säteilyä esimerkiksi kolmelta eri aallonpituusalueelta, kun taas ilmakuvauksessa havainnoidaan kohteesta heijastunutta tai sen lähettämää auringon säteilyä. Optisen tiedon tulkinta ja hyödyllisyys voivat täten olla erilaisia ilmakuvauksen ja monikanavaisen laserkeilauksen välillä. Tällöin keskeinen tutkimusaihe on, kuinka aineistolähteiden ominaispiirteet vaikuttavat puulajeittaisen metsäinventoinnin luotettavuuteen. 

Tämän työn tavoitteena oli arvioida fotogrammetristen pistepilvien ja monikanavaisen laserkeilauksen soveltuvuutta kaukokartoitusperusteiseen puulajeittaiseen metsäinventointiin. Tuloksista nähdään, kuinka nämä uudet yhden sensorin aineistolähteet ovat verrattavissa nykyiseen operationaaliseen menetelmään, jossa käytetään sekä laserkeilausta että ilmakuvausta. Työn tuloksia voidaan hyödyntää tulevien metsäinventointien aineistolähteiden valinnassa. 

Avainsanat
fotogrammetria; ilmakuva; aluepohjainen menetelmä; monikanavainen lentolaserkeilaus

Julkaistu 4.6.2020

Katselukerrat 4239

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.297 | Lataa PDF

Osajulkaisut

Kukkonen M., Maltamo M., Packalen P. (2017). Image matching as a data source for forest inventory – Comparison of Semi-Global Matching and Next-Generation Automatic Terrain Extraction algorithms in a typical managed boreal forest environment. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. 60: 11–21.

https://doi.org/10.1016/j.jag.2017.03.012

Kukkonen M., Maltamo M., Korhonen L., Packalen P. (2019). Multispectral airborne LiDAR data in the prediction of boreal tree species composition. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 57(6): 3462–3471.

https://doi.org/10.1109/TGRS.2018.2885057

Kukkonen M., Maltamo M., Korhonen L., Packalen P. (2019). Comparison of multispectral airborne laser scanning and stereo matching of aerial images as a single sensor solution to forest inventories by tree species. Remote Sensing of Environment. 231: 111208.

https://doi.org/10.1016/j.rse.2019.05.027

---