Artikkelin koko teksti on saatavilla vain PDF-formaatissa.
 

Aarne Hovi

Towards an enhanced understanding of airborne LiDAR measurements of forest vegetation

Hovi A. (2015). Towards an enhanced understanding of airborne LiDAR measurements of forest vegetation. https://doi.org/10.14214/df.200

Tiivistelmä

Väitöskirja käsittelee metsien mittausta ilma-aluksesta tehdyn laserkeilauksen avulla. Perustutkimusluonteisessa työssä selvitettiin, miten metsän rakenne ja heijastusominaisuudet sekä keilain- ja keilauskohtaiset parametrit vaikuttavat laserkeilaimella tehtyihin mittauksiin. Lisäksi selvitettiin aaltomuotolaserkeilainten käyttömahdollisuuksia verrattuna yleisemmin käytettyihin kaikulaserkeilaimiin.

Osajulkaisussa I tutkittiin alikasvospuustosta kaikulaserkeilaimella tehtyjä mittauksia. Energiahäviöt ylempiin latvuskerroksiin vaikuttivat todennäköisyyteen saada kaikuja alikasvospuista ja vääristivät kaikujen jakaumaa siten, että kaikuja saatiin eniten voimakkaasti heijastavista kohteista. Laserkaikujen intensiteetti ei soveltunut alikasvoksen puulajin tunnistukseen, mutta alikasvospuuston määrää pystyttiin ennustamaan kaikujen korkeusjakauman avulla.

Osajulkaisussa II kehitettiin maastofotogrammetriaan perustuva menetelmä laserkeilaustutkimuksen tueksi. Maastossa otettujen digikuvien avulla pystyttiin visualisoimaan laserkaikuja ja -aaltomuotoja sekä tutkimaan niiden geometrista tarkkuutta. Kuvilta laskettu kasvillisuuden silhuettiala oli yhteydessä lasersignaalin voimakkuuteen.

Osajulkaisussa III kehitettiin simulointimalli lasermittausten mallintamiseen ja verrattiin simuloituja aineistoja taimikkokasvillisuudesta aaltomuotolaserkeilaimella tehtyihin mittauksiin. Simuloimalla näytettiin, miten kasvillisuuden rakenne ja laserkeilaimen ominaisuudet vaikuttavat mittauksiin. Tulokset osoittivat, että aaltomuotolaserkeilaimella tehdyt mittaukset kuvaavat taimikkokasvillisuuden rakennetta ja niitä on mahdollista hyödyntää taimikkokasvillisuuden kartoituksessa.

Osajulkaisussa IV tutkittiin aaltomuotolaserkeilaimella tehtyjen mittausten käyttöä puulajin tunnistuksessa. Aaltomuotolaserkeilaus paransi tuloksia verrattuna kaikulaserin tallentaman intensiteetin käyttöön. Lisäksi selvitettiin, mitkä muut tekijät puulajin lisäksi vaikuttavat lasermittauksiin. Tunnetuista tekijöistä puuyksilöiden välistä lasersignaalin vaihtelua selittivät parhaiten puun pituus ja fenologinen tila, mutta aineistoon jäi paljon puuyksilöstä riippuvaa selittämätöntä vaihtelua.

Väitöskirjan tulokset lisäävät ymmärrystä metsäkasvillisuudesta tehtyhin laserkeilausmittauksiin vaikuttavista tekijöistä ja luovat perustaa keilainlaitteiden sekä aineistojen tulkintamenetelmien jatkokehitykselle.

Avainsanat
kaukokartoitus; metsien inventointi; laserkeilaus; pulssilaser; kalibrointi; fysikaalinen mallinnus; säteenseuranta

Julkaistu 10.9.2015

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.200 | Lataa PDF

Creative Commons -lisenssi

Osajulkaisut

Korpela I., Hovi A., Morsdorf F. (2012). Understory trees in airborne LiDAR data - Selective mapping due to transmission losses and echo-triggering mechanisms. Remote Sensing of Environment 119: 92–104.

https://doi.org/10.1016/j.rse.2011.12.011

Korpela I., Hovi A., Korhonen L. (2013). Backscattering of individual LiDAR pulses explained by photogrammetrically derived vegetation structure. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 83: 81–93.

https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2013.06.002

Hovi A., Korpela I. (2014). Real and simulated waveform-recording LiDAR data in juvenile boreal forest vegetation. Remote Sensing of Environment 140: 665–678.

https://doi.org/10.1016/j.rse.2013.10.003

Hovi A., Korhonen L., Vauhkonen J., Korpela I. (2015). LiDAR waveform features for tree species classification and their sensitivity to tree- and acquisition related parameters. Manuscript accepted for publication in Remote Sensing of Environment.

https://doi.org/10.1016/j.rse.2015.08.019


Rekisteröidy käyttäjäksi
Paina tätä linkkiä Metsätieteen aikakauskirjan käsikirjoituksen tarjoamis- ja seurantajärjestelmään (OJS) kirjautumiseen.
Kirjaudu sisään
Jos olet kirjautunut käyttäjäksi, kirjaudu sisään tallentaaksesi valitsemasi artikkelit myöhempää käyttöä varten.
Ilmoitukset päivityksistä
Kirjautumalla saat tiedotteet uudesta julkaisusta.



Valitsemasi artikkelit
Hakutulokset
Tanhuanpää T. (2016) Developing laser scanning applications for mappi.. Dissertationes Forestales vol. 2016 no. 230 article id 2013
Saarinen N. (2016) Predicting vegetation characteristics in a chang.. Dissertationes Forestales vol. 2016 no. 216 article id 1998
Hovi A. (2015) Towards an enhanced understanding of airborne Li.. Dissertationes Forestales vol. 2015 no. 200 article id 1985
Pippuri I. (2015) Airborne laser scanning based forest inventory f.. Dissertationes Forestales vol. 2015 no. 193 article id 1980
Vastaranta M. (2012) Forest mapping and monitoring using active 3D re.. Dissertationes Forestales vol. 2012 no. 144 article id 1927
Härkönen S. (2012) Estimating forest growth and carbon balance base.. Dissertationes Forestales vol. 2012 no. 138 article id 1921
Peuhkurinen J. (2011) Estimating tree size distributions and timber as.. Dissertationes Forestales vol. 2011 no. 126 article id 1909
Tuominen S. (2007) Estimation of local forest attributes by utilizi.. Dissertationes Forestales vol. 2007 no. 41 article id 1822