Predicting commercial tree quality by means of airborne laser scanning
Karjalainen T. (2020). Predicting commercial tree quality by means of airborne laser scanning. https://doi.org/10.14214/df.307
Tiivistelmä
Lentolaserkeilausta (Airborne laser scanning, ALS) käytetään monissa maissa metsikkökuvioiden puuston kokonaistilavuuden ennustamiseksi. ALS-aineistosta tuotetut ennusteet ovat usein tarkempia kuin muilla tavoin tuotetut ennusteet. Operatiivisessa metsätaloudessa pelkän kokonaistilavuuden huomioiminen ei kuitenkaan riitä, sillä hakkuiden yhteydessä kokonaistilavuus jakautuu puutavaralajikohtaisiin tilavuuksiin. Puuston laatu vaikuttaa suuresti puutavaralajijakaumaan, joten tarkempi ennakkotieto puuston laadusta helpottaisi muun muassa hakkuiden suunnittelua. Tämän väitöskirjatyön päätavoite oli testata eri metodeja puuston laadun, erityisesti tukkitilavuuden, ennustamiseksi ALS-aineistoa käyttäen.
Kolmessa osatutkimuksessa käytettiin aineistoja Itä-Suomesta (3 aluetta) ja Kaakkois-Norjasta (1 alue). Kaikki tutkimusmetsät olivat joko mänty- (Pinus sylvestris L.) tai kuusivaltaisia (Picea abies (L.) Karst.). Ensimmäinen osatutkimus keskittyi puutason mallien siirrettävyyteen eri ALS-inventointialueiden välillä. Toisessa osatutkimuksessa testattiin lukuisia vaihtoehtoja ennustaa tukkitilavuutta koealatasolla (30 m × 30 m). Kolmannessa tutkimuksessa puolestaan testattiin kuviotason ainespuu- ja tukkitilavuuksien maastokalibrointia pohjapinta-alamittauksiin perustuen. Osatutkimuksissa kaikki ALS-pohjaiset ennusteet tehtiin käyttäen joko lineaarisia sekamalleja tai k:n lähimmän naapurin menetelmää joko puu- tai koealatasolla (15 m × 15 m).
Tulokset osoittivat, että laserkeilausaineiston ja puuston laadun välillä on vain heikkoa korrelaatiota. Siitä huolimatta tukkitilavuusennusteiden suhteellinen keskineliövirheen neliöjuuri (RMSE%) oli 20–30 %, sen jälkeen, kun koealatason ennusteet oli yleistetty 30 m × 30 m tai kuviotasolle. Lisäksi osatutkimuskohtaiset tulokset osoittivat, että puutason mallien ennustustarkkuuden voi odottaa heikentyvän huomattavasti, kun malleja siirretään inventointialueiden välillä, ja että pohjapinta-alainformaatio ei ole yleisesti ottaen hyödyllistä, jos tarkoituksena on kalibroida tukkitilavuusennusteita kuusivaltaisilla metsikkökuvioilla.
Avainsanat
kaukokartoitus;
tukkitilavuus;
latvusraja;
puutavaralajit
-
Karjalainen,
University of Eastern Finland, Faculty of Science and Forestry, School of Forest Sciences
Sähköposti
tomi.karjalainen@uef.fi
Julkaistu 6.11.2020
Katselukerrat 4269
Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.307 | Lataa PDF
Osajulkaisut
Karjalainen T., Korhonen L., Packalen P., Maltamo M. (2019). The transferability of airborne laser scanning based tree-level models between different inventory areas. Canadian Journal of Forest Research 49(3): 228–236.
https://doi.org/10.1139/cjfr-2018-0128
Karjalainen T., Packalen P., Räty J., Maltamo M. (2019). Predicting factual sawlog volumes in Scots pine dominated forests using airborne laser scanning data. Silva Fennica 53(4) article 10183. 17p.
https://doi.org/10.14214/sf.10183
Karjalainen T., Mehtätalo L., Packalen P., Gobakken T., Næsset E., Maltamo M. (2020). Field calibration of merchantable and sawlog volumes in forest inventories based on airborne laser scanning. Canadian Journal of Forest Research. In press.
Lähetä sähköpostiin
