Hyppää pääsisältöön

Koronavirustilanne Itä-Suomen yliopistossa

Kuusenhavuja

Puuston kaupallista laatua voidaan ennustaa lentolaserkeilauksen avulla

  • Ympäristö ja luonnonvarat

Puuston laatuominaisuuksia voidaan ennustaa kaukokartoitusaineistoja käyttäen. MMM Tomi Karjalaisen väitöstutkimuksessa tarkasteltiin puuston kaupallisen laadun ennustamista lentolaserkeilauksen avulla. Tutkimuksessa tarkastelun kohteena olleet puuston laatutunnukset olivat tukkitilavuus, teoreettinen tukkitilavuus ja latvusrajakorkeus. Lisäksi osatutkimuksissa esitettiin vaihtoehtoisia menetelmiä laserkeilausinventointien hinta-laatusuhteen parantamiseksi.

Tulokset osoittivat, että kuviotason tukkitilavuus voidaan ennustaa noin 20–30 prosentin keskivirheellä. Mäntyvaltaisissa metsissä kasvupaikkatyypin huomioiminen lisäsi mallien tarkkuutta entisestään. Teoreettisen tukkitilavuuden ja latvusrajakorkeuden tapauksissa päästiin myös kohtalaisen hyviin tarkkuuksiin. Yleisesti ottaen puuston laadun ennustaminen lentolaserkeilausaineistosta on vaikeaa, sillä suurin osa taivaalta tulevien laserpulssien aiheuttamista kaiuista syntyy joko puiden latvoista tai paljaasta maasta, kun taas puuston laatuun vaikuttavat ominaisuudet sijaitsevat puiden rungoissa.

Osatutkimuskohtaiset tulokset osoittivat myös, että selvää ennustustarkkuuden heikkenemistä on odotettavissa, mikäli puutason malleja siirretään eri inventointialueiden välillä. Lisäksi pohjapinta-alan ja tukkitilavuuden välinen korrelaatio osoittautui niin heikoksi, ettei pohjapinta-alamittauksilla saatu parannettua tukkitilavuusmallin tarkkuutta kuusivaltaisissa hakkuukypsissä leimikoissa.

Puuston laatuominaisuudet vaikuttavat suuresti siihen, kuinka hakattava puusto jakautuu eri puutavaralajeihin hakkuiden yhteydessä. Tukkipuulta ei muun muassa sallita juuri lainkaan lenkoutta ja myös oksien enimmäispaksuus on tarkoin määritetty. Toisaalta metsikkökuvion tukkisaanto on osittain riippuvainen myös tukkien katkonnasta, joten metsikön tukkitilavuudelle ei edes ole täysin yksikäsitteistä arvoa. Joka tapauksessa sahat tarvitsevat jalostettavakseen tietynlaista tukkipuuta ja tukkipuu on moninkertaisesti arvokkaampaa kuin kuitupuu, joten muun muassa hakkuiden suunnittelun ja metsänomistajien kannalta olisi hyödyllistä pystyä ennustamaan metsikkökuvion tukkitilavuus mahdollisimman tarkasti.

Suomessa kuvioittainen metsäinventointi tehdään nykyään lentolaserkeilaus- ja ilmakuva-aineistojen pohjalta. Näin tuotettavat metsikkökuviokohtaiset tilavuusennusteet ovatkin yleisesti tarkempia kuin mitä aiemmin käytetty subjektiivinen kenttätyö tuotti. Menetelmässä on kuitenkin vielä kehitettävää muun muassa puutavaralajikohtaisten tilavuuksien ennustamisessa. Tällä hetkellä esimerkiksi tukkitilavuusennusteet perustuvat monivaiheiseen prosessiin, jossa käytetään muun muassa tukkivähennysmalleja. Nämä mallit eivät käytännössä kykene ottamaan huomioon metsikkökuvion todellista puuston laatua ja tukkitilavuusennusteet voivat poiketa suurestikin todellisista arvoista. Näin ollen olisi erittäin houkuttelevaa ennustaa muiden tunnusten ohella myös tukkitilavuus paikallinen puuston laatu huomioiden suoraan kaukokartoitusaineistoista.

Tämänhetkisenä esteenä tukkitilavuuden laaja-alaiselle laserkeilauspohjaiselle ennustamiselle on mallitusaineiston hankkimisen vaikeus. Mallitusaineiston hankkimiseksi ei toistaiseksi ole realistisia vaihtoehtoja, sillä puiden pystyapteeraus maastokoealoilta olisi liian työlästä ja toisaalta hakkuukoneiden paikannustarkkuus ei vielä ole riittävä laserkeilausaineiston kanssa käytettäväksi. Hakkuukoneiden paikannusjärjestelmiä on kuitenkin kehitelty tavoitteena saada jokaisen kaadetun puun sijainti selville alle metrin tarkkuudella. Tällaiset järjestelmät mahdollistaisivat mallitusaineiston helpon keräämisen operatiivisten hakkuiden yhteydessä, mikä edelleen edesauttaisi tukkitilavuuden laaja-alaista ennustamista suoraan kaukokartoitusaineistoilta.

MMM Tomi Karjalaisen metsätieteen alaan kuuluva väitöskirja Predicting commercial tree quality by means of airborne laser scanning tarkastetaan luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa 15.12. verkossa. Vastaväittäjänä toimii professori Jori Uusitalo, Helsingin yliopisto, ja kustoksena professori Matti Maltamo, Itä-Suomen yliopisto. Tilaisuuden kieli on suomi.

Tilaisuus verkossa

Väitöskirja verkossa