Lataa esitys
Esittely latautuu. Ole hyvä ja odota
1
Taustaa MARV1 2009 Ilkka Korpela HY/JoY
”Yliopistojen tehtävänä on edistää vapaata tutkimusta sekä tieteellistä ja taiteellista sivistystä, antaa tutkimukseen perustuvaa ylintä opetusta sekä kasvattaa opiskelijoita palvelemaan isänmaata ja ihmiskuntaa...“ Yliopistolaki MARV1-metsikkökoealaharjoituksessa opiskellaan metsänmittauksen perusteita ja tieteellistä työskentelyä sekä hyödynnetään tutkimustuloksia 1930-, ja 2000-luvuilta, mm.
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 metsätalouden puusto- ja kasvupaikkatunnukset metsikölle. Opitaan mittavälineiden käyttö sekä silmävaraista puuston arviointia. Opitaan maanmittausta ja tutustutaan lentokonekaukokartoituksen mahdollisuuksiin metsänmittauksessa. Opitaan huolellista työskentelyä maastossa ja toimistolla. Sivutuotteena tutkimusaineisto, €.
3
(Metsikkö-) koealat vastaavat kysymyksiimme
Mittakaava: Puu – Metsikkö – Kuvio – Metsäalue Aika: tila, muutos, ennusteet Puuanalyysi Puumallit - Runkokäyrä, Pölkyttäjä, Mallit v, id, ih, biomassaositteet (allometria) 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
Metsätalouden Metsikkömuuttujat
Kasvupaikkamuuttujat (~tunnukset) Puustomuuttujat (~tunnukset) Toimenpidemuuttujat Vaihtelu metsikön sisällä; silti usein yksi (~keski) arvo. Puut ovat pisteprosesseja. Koealat ovat 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 pölkyttäin. 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 havaita * 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, €/ha metsäsuunnittelumittaukset
10
AIRBORNE Single tree remote sensing - Background
Forest - a finite set of trees or an infinite set of samples of density fluxes inside an ill-defined area-delineation? Forest inventory – tedious and expenive work balancing between costs, sampling, measurement and model errors.
11
Airborne Single tree remote sensing - Background
Driving forces Continuous cost-efficiency demands Advances in RS-technology Basic hypothesis Use of individual trees is made possible the technical advances affecting also the costs. A higher precision is assumed with single trees in comparison to grid/segment delineations. What direct and indirect measurements are possible? {XYZ, Sp, Height, Crown dimensions} {Leaf area, foliage mass} indirect step {stem diameter, volume, increment, health,..}
12
LIDAR – some empirical LBD-research results
Intensity metrics (area-based) in 21-class peatland site type detection; LAKKASUO
13
PUUSTON MÄÄRÄ JA ARVO KAUKOKARTOITUKSELLA − MARV1 Metsikkökoealat
½-automaattinen menetelmä yksinpuinmittauksiin: Puukartta: XYZ latva - Z tyvi - Puulaji - h - d13 - dcrm Datana ilmakuvia ja laserkeilaus-havaintoja
14
PUUSTON MÄÄRÄ JA ARVO KAUKOKARTOITUKSELLA − MARV1 Metsikkökoealat
Latvat paikannetaan Monoplotting -periaatteella Puun pituus latvan ja maanpinnan Z-erotuksena LiDAR prosessoitu korkeusmalliksi Z = DEM(X,Y)
15
PUUSTON MÄÄRÄ JA ARVO KAUKOKARTOITUKSELLA − MARV1 Metsikkökoealat
LiDAR pistepilveen sovitetaan latvuspintamalli – saadaan latvuksen leveys, dcrm. 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, d13 ennustetaan allometrisilla yhtälöillä.
16
PUUSTON MÄÄRÄ JA ARVO KAUKOKARTOITUKSELLA − MARV1 Metsikkökoealat
Hyöty kaukokartoituspuista? - Koealan kartoitus – runkopisteverkko valmiina - Maanpinnan kartoitus – saadaan valmiina - Opitaan tuntemaan kaukokartoituksen mahdollisuuksia, yksi vaihtoehto lisää Hyöty MARV1-mittauksista? - Paikannettu puu + perustunnukset maksaa 3-4 € / kpl - Harjoitukseen satsattu valmistelutyönä 5000€ Aineiston arvo harjoituksen jälkeen joko −5000€ + (− €) tai €. Opetukseen, Graduntekijöille, Tutkijoille ja Metsäasemalle.
17
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".
18
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.
21
Harjoitus Muistokoivikossa eli koealalla n:o 5
3 hengen ryhmissä, 5 ryhmän porukoissa, Rastikoulutus Harjoitellaan metsikkökoeharjoituksen eri vaiheita 1) Alkumittaukset ja valmistelut 2) Ilmakuvapuiden ja omissiopuiden paikantaminen 3) Puidenluku 4) Koepuumittaukset Harjoitellaan RESECTION ohjelman käyttöä
22
Harjoitus Muistokoivikossa eli koealalla n:o 5
Henkilökohtainen varustus: - Pruju + muistiinpanovälineet Ryhmäkohtainen varustus: 2 x bussoli - Hypso + latta + mittanauha - Kasvu- ja ikäkaira - d6-kaulain - mittasakset
Samankaltaiset esitykset
