UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP

Transkript

1 1 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP

2 Skogregistrering med laserscanning - skogen som grøntlager Terje Gobakken Institutt for naturforvaltning Universitetet for miljø- og biovitenskap

3 3 Målsetting ved kartlegging av trær og skog som ressurs: Tradisjonelt: Bestemme totalt tømmervolum for skogbestand (5-30 dekar) Gjennomsnittsverdier for bestandet (volum, treslag, diameter) Skogen som grøntlager: Beskrive ressursen ved egenskaper som er relevante for sluttbruker og dermed videreforedler før to irreversible beslutninger fattes: 1. Treet hogges 2. Stammen kappes

4 Relevante egenskaper ved ressursen som grøntlager: Målsetting Beskrive grøntlageret ved egenskaper som er relevante for å skille mellom ulike anvendelser. Eksempel: 1. Konstruksjon 2. Kledning Egenskaper som må fanges opp. Eksempel: Stammediameter Kvist (frisk/død kvist, kvistfri del av stamme) 4 Konsekvenser for skogregistrering ( operasjonelle parametre ) Fokus på diameter for det enkelte tre eller diameterfordelingen i et bestand (tømmerparti) Fokus på kvistrelaterte egenskaper (eksempel: kronelengde)

5 Laser-scanning: 3-dimensjonal beskrivelse av skog og trær Typiske parametre for datafangst ved flybåren laser-scanning 50, ,000 pulser/sek cm footprint m avstand m stripebredde Nøyaktighet (x,y): cm 5 Source: TopScan, Germany

6 6 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP

7 Picture: Hyyppä et al UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP

8 To strategier for å bestemme diameter- og kroneegenskaper for et tømmerparti på rot med laserscanner 1. Kartlegge hvert tre i skogen: Fordel: Kjenne det enkelte treets: høyde diameter treslag posisjon Ulempe: Finner ikke alle trærne 8 Kostbart Problemstilling: er dette riktig detaljeringsnivå?

9 To strategier for å bestemme diameter- og kroneegenskaper for et tømmerparti på rot med laserscanner Tre nr 10 Tre nr 14 9

10 Steg i enkelt-tremetoden Fra punkter til raster UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 10

11 Steg i enkelt-tremetoden Filtrering og lokale maksima (lokale maksima=hvite celler) 11

12 Steg i enkelt-tremetoden Segmenterte trær (lokale maksima=hvite celler, sanne trær er grå celler) 12

13 To strategier for å bestemme diameter- og kroneegenskaper for et tømmerparti på rot med laserscanner Klassifikasjon av treslag Kan baseres på: 1. form og egenskaper ved punktskyen 2. intensiteten i laserrefleksjon 3. kombinasjon av digitale bilder og laser 13

14 To strategier for å bestemme diameter- og kroneegenskaper for et tømmerparti på rot med laserscanner 14

15 To strategier for å bestemme diameter- og kroneegenskaper for et tømmerparti på rot med laserscanner 2. Kartlegge et tømmerparti ved gruppevise egenskaper: Relevante egenskaper: Fordel: 1. Diameterfordeling 2. Midlere kronelengde for tømmerpartiet 1. Billig 2. Metodikk er allerede tatt i bruk 3. Det foreligger allerede flere enn 20 operasjonelle inventeringer 15

16 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 16

17 Diameterfordeling Høydefordeling med laser UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 17

18 Målt i felt Beregnet med laser Stammediameter (cm) Antall trær per hektar UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 18

19 Fototolking Laser Prøveflater Diameter

20 Lovende resultat for bestemmelse av kronerelaterte parametre Kronehøyde: KH H KH Relativ krone: RK=(H-KH)/H*100 20

21 Prosjekt: Innsamling av data for virkeskvalitet ved hjelp av flybåren laserscanner ( ) 21

22 Datafangst for diameterfordeling - fasit fra hogstmaskin Hogstmaskindata: Stammedata fra 31 bestand: trær gjenstående trær Omtrentlig stammeposisjon fra GPS i hogstmaskin Nøyaktige bestandskoordinater fra RTK (sanntidskorrigerte) GPS+GLONASS data og totalstasjon 22

23 Prosjekt: WW-IRIS ( ) Utvikle å teste takstmetoder for å samle detaljert informasjon om virkeskvalitet for enkelttrær over store arealer Finanisering WoodWisdom-Net (ERA-Net/FP6) 23

24 Project Highlights Kobler bakkelaser med hogstmaskiner UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 24

25 WW-IRIS: Prosjekt Partnere Universitet og Forskningsorganisasjoner 1. Universitetet for miljø- og biovitenskap 2. Albert-Ludwigs University of Freiburg 3. University of Joensuu, Finland 4. Sveriges lantbruksuniversitet 5. Norsk institutt for skog og landskap 6. Forest Research Institute Baden-Württemberg 7. Skogforsk, The Forestry Research Institute of Sweden 25 Industripartnere: 1. Viken Skog BA 2. Prevista AS 3. Klenk Holz AG 4. Stora Enso OYJ 5. Arbonaut 6. Savcor 7. Sveaskog 8. Skogsstyrelsen, Swedish Forest Agency 9. TreeMetrics Ltd

26 Skogbiomasse til bioenergi-produksjon Målsetting Analysere sammenhengen mellom biomasse av trær over store arealer og LiDAR data Finansiering Stipendiat fra UMB i 2008 Samarbeid University of Joensuu Texas A&M University 26

27 Utfordringer framover: Hva er optimal takstintensitet? For skogeieren Virkeskjeden som helhet Samarbeid med næringen langs hele virkeskjeden Hvordan få til mer samarbeid slik at vi forsker på det som opptar næringen? 27

28 Laser ved INA hvem er vi? 1) Erik Næsset, professor 2) Terje Gobakken, 1. amanuensis 3) Ole Martin Bollandsås, post.doc 4) Liviu Theodor Ene, stipendiat 5) Terje Kristensen, stipendiat 6) Vegard Lien, stipendiat 7) Nadja Thieme, stipendiat 8) Hans Ole Ørka, stipendiat 9) Knut Marius Hauglin, vit. ass. Gjesteforskere 1) Univ. i Joensuu (6 mnd i 2009) 1) Prof. Matti Maltamo 2) + en stipendiat 2) NASA (1 mnd våren 2009?) 3) Univ. of Minnesota (høsten 2009?) 28 10) NN1, stipendiat. Tilsetning ca 1/ ) NN2, post.doc. Tilsetning ca 1/ ) NN3, post.doc. Tilsetning ca 1/1-2009