Taustaa ”Yliopistojen tehtävänä on edistää vapaata tutkimusta sekä tieteellistä ja taiteellista sivistystä, antaa tutkimukseen perustuvaa ylintä opetusta.

Esitys aiheesta: "Taustaa ”Yliopistojen tehtävänä on edistää vapaata tutkimusta sekä tieteellistä ja taiteellista sivistystä, antaa tutkimukseen perustuvaa ylintä opetusta."— Esityksen transkriptio:

1 Taustaa ”Yliopistojen tehtävänä on edistää vapaata tutkimusta sekä tieteellistä ja taiteellista sivistystä, antaa tutkimukseen perustuvaa ylintä opetusta sekä kasvattaa opiskelijoita palvelemaan isänmaata ja ihmiskuntaa..." MARV1-metsikkökoealaharjoituksessa opiskellaan metsänmittauksen perusteita ja tieteellistä työskentelyä. H arjoituksessa hyödynnetään tutkimustuloksia 1930-, 1980- ja 2000-luvuilta, mm. MARV1, 2008 Ilkka Korpela

2 Tavoitteet Opitaan mittaamaan puujoukko tai metsikkö erilaisten koealojen avulla käyttäen otantaa, mittauksia ja malleja. Opitaan keskeiset käsitteet ja termit. Harjoituksen jälkeen kukin osaa määrittää keskeiset puusto- ja kasvupaikkatunnukset metsikölle käyttäen omia havaintoja ja valmiita malleja. Opitaan mittavälineiden käyttö sekä silmävaraista puuston arviointia Opitaan maanmittausta ja tutustutaan kaukokartoituksen mahdollisuuksiin metsänmittauksessa Opitaan huolellista työskentelyä maastossa ja toimistolla. Sivutuotteena tutkimusaineisto (12.000 €).

3 (Metsikkö) Koealat vastaavat kysymyksiimme Puu – Metsikkö – Kuvio - Metsäalue Puuanalyysi  Puumallit (Runkokäyrä, Mallit i d, i h, biomassaositteet) Metsikkötason kysymykset: - Taimikon tila ja tilan muutos? Kasvupaikka, Puuston tiheys, Tilajärjestys, Pituusjakauma, Puulajivalikoima  Hoitotarve - Varttuneemman puuston tila ja muutos? Kasvupaikka, Puuston kokojakauma, Tilajärjestys, Määrä, Arvo  Toimenpidetarve/mahdollisuudet, Hakkuutulot, Uudistamisketju,.. - Mallinnus: Kasvumallit, Luonnonpoistumamallit, Kokojakaumamallit, Tilavuusmallit (relaskooppitaulukot tms.), Harvennusmallit,.. - Muut kuin puhtaasti metsätaloudelliset kysymykset: Kuolleen puun laatu ja määrä, Flora ja Fauna,..

4 Metsikkömuuttujat Kasvupaikkamuuttujat (~tunnukset) Puustomuuttujat (~tunnukset) Toimenpidemuuttujat Vaihtelu metsikön sisällä; silti usein yksi (keski-)arvo. Puut ”pisteprosesseja”; koealat "Alue(tilavuus)integraaleja”. Arvo esitetään pisteelle, usein ”vuotunnuksena”, esim. V = 100 m3/ha.

5 Koealat ovat ”alueintegraaleja” – mitä?  Metsikkö on a) joukko puita b) äärellinen pinta-ala

6 Koealat ovat ”alueintegraaleja” – mitä?

7 Metsikön puuston määrä ja arvo? PUUANALYYSIN POHJALTA – TÄYSMITTAUS Mitataan kaikista puista: Puulaji, d13, d6 ja h. Sovelletaan runkokäyriä, jotka antavat apteeraavat jokaisen puun ja antavat tukki-, kuitu-, ja hukkaosan tilavuuden. Näille yksikköhinnat €/m3, tai hinta pölkyittäin. OTANTA MUKAAN – OSUUS ALASTA Arvotaan alueelle ympyräkoealoja, jotka kattavat osuuden P metsikön kokonaispinta-alasta. Puista mitataan puulaji, d13, d6 ja h. Runkokäyrillä apteeraus ja yksikköhinnat. Kerrotaan jokainen puu suhteella 1/P ja summataan tilavuudet ja arvot. LISÄÄ OTANTAA JA MALLEJA - KOEPUITA Mitataan edelleen osuus P opinta-alasta ympyräkoealoilla. Ei kuitenkaan mitata kuin otoksesta koepuita d6 ja h. Ennustetaan puulajeittain ja puujaksoittain h = f(d13), d6 = f(d13). Käytetään ennusteita mittausten sijaan, muuten laskenta kuten edellä. KEVYT MITTAUS, ARVIOITA ja USKO MALLEIHIN Mitataan relaskoopilla G puulajeittain joistakin pisteistä. Otetaan G:n keskiarvo. Arvioidaan H puulajeittain. Relaskooppitaulukosta V = f(FGH). Tukkiosuus malleilla D:n funktiona. Kokonaisarvo € tukkien keskihinnalla.

8 Puuston määrän ja arvon muutos? Puulla on tilavuuskasvua vain kasvukauden aikana Puulla arvokasvua periaatteessa milloin vain Puuston määrän muutokset Kasvu, Syntyminen (kynnyskasvu),Luonnonpoistuma, Hakkuupoistuma Puuston arvon muutokset Puulaji, Tilavuus, Runkomuoto, Viat, Hinnat (Puutavaralajivaatimukset, Kysyntä) Muutosten mittaaminen Pysyvät koealat ja erotusmenetelmä Kertakoealat, kasvumittaukset ja mallit

9 PUUSTON MÄÄRÄ JA ARVO KAUKOKARTOITUKSELLA + Otantavirhe minimoituu + Kustannukset − Malleja ja epäsuoraa mittausta − Havaintoja vain ylhäältä, kaikkea ei nähdä * YKSINPUIN TULKINTA Yritetään paikantaa ja mitata jokainen puu ALUEPOHJAINEN TULKINTA Tulkitaan kuva-ikkunaa, koealan tai kuvion LiDAR pisteitä tms. Maastomittaukset ja kaukokartoitus- menetelmät täydentävät toisiaan. 3-4 € per tarkasti mitattu puu, 10-12 €/ha metsäsuunnittelumittaukset

10 PUUSTON MÄÄRÄ JA ARVO KAUKOKARTOITUKSELLA − MARV1 Metsikkökoealat http://www.helsinki.fi/~korpela/MARV1_2008/ Uusi ½-automaattinen menetelmä yksinpuinmittauksiin: Datana ilmakuvia ja laserkeilaushavaintoja Latvat paikannetaan "Monoplotting" -periaatteella

11 PUUSTON MÄÄRÄ JA ARVO KAUKOKARTOITUKSELLA − MARV1 Metsikkökoealat LiDAR prosessoitu korkeusmalliksi Z = DEM(X,Y) Puun pituus latvan ja maanpinnan Z-erotuksena

12 PUUSTON MÄÄRÄ JA ARVO KAUKOKARTOITUKSELLA − MARV1 Metsikkökoealat LiDAR pistepilveen sovitetaan latvuspintamalli – saadaan latvuksen leveys, d crm. Ilmakuvilta otetaan sävyarvonäyteitä latvusmallin pinnalta, valon ja vastavalonpuolelta latvusta. Latvuksen LiDAR-osumien intensiteetit tallennetaan ja niistä lasketaan piirteitä. Puulaji = f (ilmakuvan sävyarvot, LiDAR intensiteetit) + opetusaineisto Rungon läpimitta, d 13 ennustetaan allometrisilla yhtälöillä.

13 PUUSTON MÄÄRÄ JA ARVO KAUKOKARTOITUKSELLA − MARV1 Metsikkökoealat Puukartta: - XYZ, latva - Z tyvi - Puulaji - h - d 13 - d crm

14 PUUSTON MÄÄRÄ JA ARVO KAUKOKARTOITUKSELLA − MARV1 Metsikkökoealat Hyöty kaukokartoituspuista? - Koealan kartoitus – runkopisteverkko valmiina - Maanpinnan kartoitus – saadaan valmiina - Opitaan tuntemaan kaukokartoituksen mahdollisuudet, yksi vaihtoehto lisää Hyöty MARV1-mittauksista? - Paikannettu puu + perustunnukset maksaa 3-4 € / kpl - Harjoitukseen satsattu valmistelutyönä 5000€ Aineiston arvo harjoituksen jälkeen joko − 5000€ + (− 10000 €) tai +15000€. Opetukseen, Graduntekijöille, Tutkijoille ja Metsäasemalle.

15 Mitä tutkimuskuvio tuo lisää? Taustalla metsikkökoealaharjoitus ja sen tavoitteet. Huolellinen työskentely on ainoa lisävaatimus. Osin sisäänrakennettu kontrolli, pääosin ei. 1) Harjoitellaan perusjuttuja 2) Identifioidaan ja kartoitetaan oman koealaruudun kaikki puut (kontrolloitu) 3) Mitataan kaikista puista perustunnukset 4) Mitataan koepuista lisätunnukset 5) Luovutetaan aineisto. Jatketaan harjoitusta "ilman paineita".

16 Harjoitellaan perusjuttuja Jokaiselle ryhmälle oma ruutu = Metsikkökoeala Ilmakuvamittaukset prosessoitu kartaksi, numerolapuiksi, ja esitäyt. maastolomakkeiksi. Ilmakuvapuiden avulla kartoitetaan pienet puut, jotka puuttuvat kartalta (runkoverkko) – kolmioimalla ja trilateroimalla. Puista mitataan tunnuksia ja niistä tehdään havaintoja. Tätä harjoitellaan ennen tositoimia, Muistokuusikossa ja ATK-luokassa.

17

18 http://www.helsinki.fi/~korpela/MARV1_2008/

19 Harjoitus Muistokuusikossa = Koeala 5 4 hengen ryhmissä, 4 ryhmän porukoissa, Rastikoulutus Jokaiselle ryhmälle A3-puukartta, nippu ilmakuvapuiden lappuja, Koeala 5:n esitäytetyt lomakkeet. Laputetaan joukko ilmakuvapuita ja paikannetaan niitä suuntimalla toisiin tunnettuihin, 3-5 puuta per hlö. Mukaan siis kynä, nastoja, ja bussoli(t). Puulaji, Luokitukset (Puuluokka, Fotopl, Jakso), Syntypiste, d13, h, Bussolin käyttö / bussolikorjaus. Sisällä harjoitellaan RESECTION ohjelman käyttöä (Ohjeet moniste, nettisivu), ohjelma ja datatiedostot netissä (kopiointi C:\DATA\:aan).