Effekter av flatestørrelse, punkttetthet, GPS-feil og utlegging av prøveflater

Transkript

1 Effekter av flatestørrelse, punkttetthet, GPS-feil og utlegging av prøveflater Drøbak 12. april 2011 Terje Gobakken Institutt for naturforvaltning Universitetet for miljø- og biovitenskap

2 Agenda Videreutvikling av arealmetoden Studert effekten på de skoglige parametre av: 1) system for utlegging av prøveflatene i felt 2) prøveflateantall 3) tetthet av laserpunkter 4) feilposisjonering av prøveflater 5) prøveflatestørrelse 2

3 1) System for utlegging av prøveflatene Hvordan plassere prøveflatene i felt slik at man får et best mulig resultat. Bruke laserdata som forhåndsinformasjon ved plassering av prøveflater i felt. Prosjektleder: Mjøsen skog BA, ved Geir Korsvold Budsjett: Finanisering: Skogtiltaksfondet, Innovasjon Norge, Mjøsen Skog BA, Foran Norge AS og Institutt for Naturforvaltning, UMB Prosjektperiode: 1. august desember Forsøksområde: Kongsvinger og Sør-Odal 3

4 1. Sammenstille laserdata og feltflater 2. Beregne funksjoner: 4V=2.326*h l *d f

5 Etablere sammenhengen mellom laservariable og volum, grunnflate osv. En funksjon som uttrykker sammenhengen mellom laservariablene og volum lages via regresjonsanalyse. (Rød linje = funksjon) Tilsvarende modeller lages for grunnflate, middelhøyde osv. 5

6 HKL III HKL IV + V, bonitet <= 14, Gran HKL IV + V, bonitet > 14, Gran HKL IV + V, Furu 6

7 HKL III HKL IV + V, bonitet <= 14, Gran HKL IV + V, bonitet > 14, Gran HKL IV + V, Furu 7

8 8 Lokalisering av prøveflater Tilfeldig eller systematisk ( ) Basert på laserdata ( )

9 Eksempel på utvelgelse av fem alternative prøveflater (grønne sirkler) av de potensielle prøveflater (sorte sirkler) for et stratum. 9

10 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 10 HKL III HKL IV + V, bonitet <= 14, Gran HKL IV + V, bonitet > 14, Gran HKL IV + V, Furu N 235 Minimum 0,10 Maksimum 35,40 Gj.snitt St.Avvik 5,07 3,75 Median 4,23

11 Fordeling av flater på laservariablene h 70 og d 0 for feltmålt posisjon (Laserutlagt) og forhåndsdefinert (Laser forhånd) for prøveflatene utlagt ved hjelp av laserdata som forhåndsinformasjon, ordinære prøveflater og kontrollflater i Kongsvinger. 11

12 RMSE i prosent av observert volum på kontrollflater for modeller basert på de ordinære prøveflatene (venstre) og på prøveflatene basert på laserdata (høyre). 12

13 13

14 14

15 3) Tetthet av laserpunkter: Metode I utgangspunktet var punkttettheten 1.2 m -2 og 0.9 m -2 Vi tynnet ned: 1 punkt per 4 m 2 (0,25 m -2 ) 1 punkt per 8 m 2 (0,13 m -2 ) 1 punkt per 16 m 2 (0,06 m -2 ) Vi tynnet ved å lage et rutenett med ruter på 4, 8 og 16 m 2 og trakk tilfeldig et punkt innenfor hver rute. Terrengmodellen ble holdt konstant.

16 h f 16

17 Mean D (%) Mean D (m) Mean D (m) UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Forskjeller (D) mellom laservariable ved bruk av full punkttetthet og redusert punkttetthet Point density m -2

18 S.D. (%) S.D. (m) S.D. (m) UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Standard avvik til forskjellene mellom laservariable ved bruk av full punkttetthet og redusert punkttetthet Point density m -2

19 Hele framgangsmåten: Kombinere felt-, laser- og kartdata V=82 m 3 /ha V=2.326*h 90l *d 3f

20 3. Tetthet av laserpunkter Tilfeldig feil på bestandsnivå. Effekt av redusert punkttetthet. Hogstklasse IV-V Resulttatene viser at gjennomsnittlig punkttetthet kan reduseres fra rundt 1 m -2 til kanskje 0,25 m -2 uten at det påvirker takstresultatet vesentlig. Dette samsvarer også med resultat fra andre studier. A = Våler B = Krødsherad 20

21 4) Feilposisjonering av prøveflater: Metode Totalt 9 ulike nivåer for feil posisjonering ble undersøkt. 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, and 20 m. Simulering 500 repetisjoner

22 Standard avvik for forskjellen mellom variable avledet fra laserpunkter på flater med feil posisjoner og riktige posisjoner

23 Standard avvik (%) for forskjellen mellom predikert og observerte verdier Nøyaktigheten for flateposisjonene er avgjørende for kvaliteten for det ferdige takstproduktet.

24 Average standard dev. for the differences (m 3 ha -1 ) Standard deviations of the difference UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 5) Størrelse på prøveflatene Bare to ulike størrelser på prøveflatene er undersøkt Konklusjon: Små (200 m 2 ) Små flater i glissen skog gir et dårligere resultat siden en åpen Store (300 m 2 i ung skog, HKL III, og 400 m 2 i gammel skog, HKL IV og V) skog vil kreve et større areal for å få med nok laserpunkter til å få ønsket Bare sett nøyaktighet. på bestandsvariable som høyde, grunnflate og volum (Dvs. ikke diameterfordeling) I II III I II III I I II II III III I II III 100 % 100 Små % 100 % % 100 Store 75 % % % % 5075 % 50 % 50 % 50 % Stratum (I-III) Flatestørrelse and proportion Stratum (I-III) (%) of and sample proportion plots (%) of sample plots 24

25 Prøveflatestørrelse Prøveflateantall Punkttetthet Nøyaktighet for prøveflateposisjonering 25 Krav til nøyaktighet og kostnader for datainnsamling av felt- og laserdata avgjør optimal kombinasjon Skogstrukturen påvirker