Artikkelin koko teksti on saatavilla vain PDF-formaatissa.

Einari Heinaro

Detecting individual dead trees using airborne laser scanning

Heinaro E. (2023). Detecting individual dead trees using airborne laser scanning. https://doi.org/10.14214/df.343

Tiivistelmä

Ilmastonmuutos ja luonnon monimuotoisuuden hupeneminen ovat synnyttäneet tarpeen tarkalle ja laaja-alaiselle metsävaratiedolle. Lentolaserkeilaus mahdollistaa tällaisen tiedon keräämisen tehokkaasti. Lahopuu on metsäympäristön keskeinen komponentti, sillä se sitoo hiiltä ja toimii elinympäristönä lukuisille eliölajeille. Lahopuukartoituksella kerätään paikkatietoa monimuotoisuuden kannalta merkittävistä kohteista. Tämä tieto on hyödyllistä esimerkiksi suojelu- ja entisöintitoimenpiteiden kohdentamisessa. Tämän väitöskirjan tavoitteena oli kehittää automaattisia menetelmiä yksittäisten maa- ja pystylahopuiden kartoittamiseksi lentolaserkeilausaineistosta.

Osatutkimuksissa I ja II kehitettiin viivojen tunnistukseen perustuva menetelmä kaatuneiden puiden kartoittamiseksi. Tämän menetelmän toimintaa tutkittiin lentolaserkeilausaineistolla, jonka pistetiheys oli noin 15 pistettä/m2 sekä dronella kerätyllä laserkeilausaineistolla, jonka pistetiheys oli noin 285 pistettä/m2. Tämän lisäksi osatutkimuksissa tarkasteltiin menetelmän toimintatarkkuuteen vaikuttavia tekijöitä. Osatutkimukset osoittivat, että kaatuneiden puiden pituus ja läpimitta vaikuttavat niiden tunnistustodennäköisyyteen ja että merkittävä osa suurista lahopuista saadaan kartoitettua kehitetyllä menetelmällä. Tämän lisäksi aluskasvillisuuden määrän ja tyypin sekä kaatuneita puita ympäröivien elävien puiden koon havaittiin vaikuttavan menetelmän toimintatarkkuuteen. Osatutkimus II osoitti myös, että laserkeilausaineiston pistetiheyden kasvattaminen ei automaattisesti paranna menetelmän toimintatarkkuutta, jos menetelmä ei kykene ottamaan huomioon lisääntynyttä kohinan ja yksityiskohtien määrää.

Osatutkimuksessa III tarkasteltiin dronella kerätyn tiheän laserkeilausaineiston soveltuvuutta yksittäisten pystylahopuiden kartoitukseen. Osatutkimuksessa kehitettiin kolmivaiheinen tunnistusmenetelmä, joka koostui yksittäisten puiden segmentoinnista, piirteiden laskennasta ja koneoppimispohjaisesta luokittelusta. Osatutkimus osoitti, että pelkästään puiden geometrisiin piirteisiin pohjautuvan tunnistusmenetelmän toimintatarkkuus on vaatimaton. Kuolleiden pystypuiden kartoittamiseksi laserkeilausaineisto tulisikin yhdistää spektritietoa sisältävien kaukokartoitusaineistojen, kuten ilmakuvien kanssa.

Tämän väitöskirjan tulokset parantavat ymmärrystämme muuttujista, jotka tulisi huomioida laserkeilauspohjaisessa lahopuukartoituksessa. Vaikka kaukokartoituspohjaiseen lahopuukartoitukseen liittyy edelleen merkittäviä haasteita, tämä väitöskirja on askel kohti laajamittaista kaukokartoituspohjaista monimuotoisuuden kartoitusta.

Avainsanat
lahopuu; laserkeilaus; pistepilvien prosessointi; monimuotoisuuden seuranta

Tekijä

Julkaistu 16.10.2023

Katselukerrat 2413

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.343 | Lataa PDF

Creative Commons License CC BY-NC-ND 4.0

Osajulkaisut

Heinaro E, Tanhuanpää T, Yrttimaa T, Holopainen M, Vastaranta M (2021) Airborne laser scanning reveals large tree trunks on forest floor. Forest Ecology and Management 491, article id 119225.

https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119225

Heinaro E, Tanhuanpää T, Vastaranta M, Yrttimaa T, Kukko A, Hakala T, Mattsson T, Holopainen M (2023) Evaluating factors impacting fallen tree detection from airborne laser scanning point clouds. Remote Sensing 15, article id 382.

https://doi.org/10.3390/rs15020382

Heinaro E, Tanhuanpää T, Kukko A, Hakala T, Holopainen M (2023) Comparing field measurements and annotations as training data for UAV-based detection of standing dead trees in coniferous forest. International Journal of Remote Sensing 44: 5375-5396.

https://doi.org/10.1080/01431161.2023.2248561


Rekisteröidy
Click this link to register to Dissertationes Forestales.
Kirjaudu sisään
Jos olet rekisteröitynyt käyttäjä, kirjaudu sisään tallentaaksesi valitsemasi artikkelit myöhempää käyttöä varten.
Ilmoitukset päivityksistä
Kirjautumalla saat tiedotteet uudesta julkaisusta
Valitsemasi artikkelit
Lähetä sähköpostiin
Komulainen M., (2010) Forestscapes – a forest landscape typology as an.. Dissertationes Forestales vol. 2010 no. 98 artikkeli 1880 (poista) | Muokkaa kommenttia
Siipilehto J., (2011) Methods and applications for improving parameter.. Dissertationes Forestales vol. 2011 no. 124 artikkeli 1911 (poista) | Muokkaa kommenttia
Melin M., (2015) Studying habitat use and behavior of moose (A.. Dissertationes Forestales vol. 2015 no. 209 artikkeli 1993 (poista) | Muokkaa kommenttia
Damnyag L., (2012) Valuation of ecosystem services for assessment o.. Dissertationes Forestales vol. 2012 no. 142 artikkeli 1925 (poista) | Muokkaa kommenttia
Hokkanen P., (2006) Vegetation patterns of boreal herb-rich forests .. Dissertationes Forestales vol. 2006 no. 27 artikkeli 1811 (poista) | Muokkaa kommenttia
Sarkkola S., (2006) Stand structural dynamics on pristine and manage.. Dissertationes Forestales vol. 2006 no. 29 artikkeli 1812 (poista) | Muokkaa kommenttia
Cao Y., (2011) Biomass production and control of nutrient leach.. Dissertationes Forestales vol. 2011 no. 125 artikkeli 1908 (poista) | Muokkaa kommenttia
Kukkonen M., (2020) Single sensor airborne data sources for forest i.. Dissertationes Forestales vol. 2020 no. 297 artikkeli 10390 (poista) | Muokkaa kommenttia
Hiltunen V., (2012) Developing decision support in participatory str.. Dissertationes Forestales vol. 2012 no. 141 artikkeli 1924 (poista) | Muokkaa kommenttia
Puentes Rodriguez Y., (2013) Heterobasidion annosum s.l. and wood degr.. Dissertationes Forestales vol. 2013 no. 163 artikkeli 1946 (poista) | Muokkaa kommenttia
Mikkilä M., (2006) The many faces of responsibility: Acceptability .. Dissertationes Forestales vol. 2006 no. 25 artikkeli 1808 (poista) | Muokkaa kommenttia
Heinaro E., (2023) Detecting individual dead trees using airborne l.. Dissertationes Forestales vol. 2023 no. 343 artikkeli 23009 (poista) | Muokkaa kommenttia
Hakutulokset