Comparison of field inventory methods and use of airborne laser scanning for assessing coarse woody debris
Pesonen A. (2011). Comparison of field inventory methods and use of airborne laser scanning for assessing coarse woody debris. https://doi.org/10.14214/df.113
Tiivistelmä
Maastoinventointimenetelmien vertailu ja laserkeilauksen käyttö lahopuuston inventoinnissa Metsien monimuotoisuuden ylläpito on yksi metsien kestävän käytön periaatteista mm. Suomessa. Lahopuusto on yksi tärkeimmistä metsien monimuotoisuuden eli biodiversiteetin indikaattoreista ja sillä on suuri merkitys mm. metsien ravinnekierrossa. Sen vuoksi viimeaikoina on kehitetty useita erilaisia inventointimenetelmiä, joilla pyritään entistä kustannustehokkaampaan lahopuuston inventointiin. Maastotyön määrä ja kustannukset voivat kuitenkin nousta suuralueilla melko suuriksi vaikka käytössä olisivat parhaat lahopuuston inventointiin kehitetyt otantapohjaiset maastoinventointimenetelmät. Tässä tutkimuksessa tutkittiin erilaisten otantapohjaisten lahopuuston inventointimenetelmien tehokkuutta Suomessa, ja koska kaukokartoitusmenetelmistä erityisesti laserkeilaus on osoittautunut hyväksi menetelmäksi elävän puuston inventointiin, tässä tutkimuksessa tutkittiin myös laserkeilauksen käyttöä lahopuuston inventoinnissa. Tutkimusaineisto koostui kolmen eri alueen aineistoista: Kolin kansallispuistosta kerättyä laserkeilaus- ja lahopuuaineistoa käytettiin ennustamaan maa- ja pystylahopuuston tilavuuksia laseraineiston perusteella luonnonmetsissä. Sonkajärven ja Juuan talousmetsistä kerättyjä aineistoja käytettiin tutkittaessa otantapohjaisten lahopuuston inventointimenetelmien tehokkuuksia. Otantamenetelmiä vertailtiin keskiarvon keskivirheiden perusteella laskemalla kullakin otantamenetelmällä saavutetut tarkkuudet eri maastoinventointimäärillä. Lisäksi tutkittiin, kuinka paljon esimerkiksi laserpohjaisen lisäinformaation käyttö parantaa otannan tehokkuutta eli pienentää keskiarvon keskivirhettä tietyllä inventointipanoksella. Lisäinformaatiota käytettiin joko otantavaiheessa hyödyntämällä otantaa otosyksikön koon mukaan tai käyttämällä lisäinformaatiota tunnusten estimointivaiheessa joko suhde- tai regressioestimoinnissa. Laserkeilausaineisto osoittautui käyttökelpoiseksi lahopuuston tilavuuksien ennustamiseen luonnonmetsissä. Keskineliövirheet (RMSEt) maalahopuuston, pystylahopuuston ja kokonaislahopuuston tilavuuksille olivat 51.6%, 78.8% ja 54.2%. Laserpohjaiset lahopuuston tilavuusennusteet osoittautuivat huomattavasti tarkemmiksi kuin lahopuuston tilavuusennusteet elävän puuston tunnusten perusteella. Otantapohjaisista maastoinventointimenetelmistä erityisesti ne inventointimenetelmät, jotka on kehitetty erityisesti lahopuuston tai muiden harvinaisten ilmiöiden ennustamiseen, osoittautuivat tehokkaimmiksi maastoinventointimenetelmiksi. Erityisesti erilaiset relaskoopin käyttöön perustuvat menetelmät osoittautuivat tehokkaiksi lahopuuston inventointiin. Otanta otosyksikön koon mukaan paransi huomattavasti lahopuuston inventoinnin tehokkuutta, mutta lisäinformaation käytöllä estimointivaiheessa ei saavutettu niin paljoa parannusta estimaattien tarkkuuteen. Lisäinformaation käytöllä saavutettu otannan tehokkuuden parantuminen vaihteli kuitenkin merkittävästi eri lahopuutyyppien ja otantamenetelmien kesken. Vaikka relaskoopin käyttöön perustuvien menetelmien tehokkuus parani muita inventointimenetelmiä vähemmän lisäinformaation käytön ansiosta, olivat ne siitä huolimatta kaikista kustannustehokkaimpia lahopuuston maastoinventointimenetelmiä. Lisäksi tutkimuksissa todettiin, ettei vanhan metsikkökuvioaineiston tai ilmakuvien käyttö lisäinformaationa parantanut inventointitehokkuutta enää lisää, vaan useimmiten pelkän laserpohjaisen lisäinformaation käyttö oli tehokkainta.
Avainsanat
laserkeilaus;
lisäinformaatio;
lahopuuston inventointi
-
Pesonen,
University of Eastern Finland, School of Forest Sciences
Sähköposti
annukka.pesonen@uef.fi
Julkaistu 30.3.2011
Katselukerrat 3803
Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.113 | Lataa PDF
Osajulkaisut
Pesonen, A., Maltamo, M., Eerikäinen, K. & Packalén, P. 2008. Airborne laser scanning based prediction of coarse woody debris volumes in a conservation area. Forest Ecology and Management 255: 3288–3296.
https://doi.org/10.1016/j.foreco.2008.02.017
Pesonen, A., Leino, O., Maltamo, M. & Kangas, A. 2009. The comparison of field sampling methods and the use of airborne laser scanning as auxiliary information for assessing coarse woody debris. Forest Ecology and Management 257: 1532–1541.
https://doi.org/10.1016/j.foreco.2009.01.009
Pesonen, A., Maltamo, M. & Kangas, A. 2010. The comparison of airborne laser scanning-based probability layers as auxiliary information for assessing coarse woody debris. International Journal of Remote Sensing 31: 1245–1259.
https://doi.org/10.1080/01431160903380607
Pesonen, A., Kangas, A., Maltamo, M. & Packalén, P. 2010. The effects of auxiliary data source and inventory unit size on the efficiency of sample-based coarse woody debris inventory. Forest Ecology and Management 259: 1890–1899.
https://doi.org/10.1016/j.foreco.2010.02.001
Pesonen, A., Maltamo, M. & Kangas, A. 2011. Auxiliary information in the design phase of different sample-based coarse woody debris inventory methods. Manuscript
