Bildematching vs laser i skogbruksplantakst Hurdalsjøen Hotell, 16. november 2016 Terje Gobakken og Stefano Puliti
Flybåren laserscanning: 3-dimensjonal avbilding av trær og skog
Arealmetoden: Kombinere felt-, laser- og kartdata
Sammenligne 3D-data fra laser og flybilder Laser Bildedata 4
Arealmetoden, men med 3Ddata fra flybilder Studieområde i Våler kommune i Østfold (ca 1000 ha). Feltarbeid i 2010 og 2011. 151 prøveflater, 400 m 2 med koordinater for hvert tre 63 bestand registert ved hjelp av 743 prøveflater Laserdata; 5 punkter per m 2 Flybilder; 17 cm oppløsning Prosjektvarighet: 2012-2014
Sustainable utilization of forest resources in Norway, WP2 Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 6
Gjennomsnittlig feil (tilfeldig + systematisk) i prosent av feltmålt middelhøyde, treantall og tømmervolum fordelt på skogtyper (ungskog, eldre skog på lav bonitet og eldre skog på høy bonitet) ved bruk av data fra laserskanning og bildematching. Sustainable utilization of forest resources in Norway, WP2 Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 7
Prosjekt: Bruk av bildedata i skogbruksplanleggingen Prosjektleder: Prosjektpartnere: DELPROSJEKT: 1. EVALUERING AV HØYDEINFORMASJON FRA MATCHING AV FLYBILDER PÅ OPERATIV SKALA SOM EN PRIMÆR DATAKILDE I SKOGBRUKSPLANLEGGING 2. EVALUERING AV DRONER SOM VERKTØY FOR DEDIKERTE FORMÅL I SKOGBRUKSPLANLEGGINGEN Prosjektvarighet: 2015-2018
Delprosjekt 1 1.1. Teste nøyaktigheten ved å anvende data fra bildematching basert på flybilder i et område der det gjennomføres en operativ skogbrukstakst. 1.2. Evaluere nytte-/kostnadsforholdet ved bruk av henholdsvis laser- eller flybildedata i skogbruksplanleggingen.
Hadeland feltdata Estimeringsdatasett (250 m 2 ) 101 flater (29. september) minus 4 pga. restriksjoner Valideringsdatasett 63 flater: 25 flater x 500 m 2 38 flater x 1000 m 2 149 flater (10. november)
Hadeland feltdata Estimeringsdatasett (Mjøsen) Valideringsdatasett (NMBU) Estimeringsdatasett (Mjøsen) Valideringsdatasett (NMBU)
Fjernanalysedata Flybilder To forskjellige sensorer -> forskjellig oppløsning -> forskjellige flyhøyde for å få tilnærmet samme oppløsning (25 cm). Laserdata (5 punkter per m 2 ) Datainnsamling med to forskjellige instrument med datainnsamling i mai juni 2015 (Med og uten lauv)
Maskinvare og programvare Maskinvare: Ny server (Installert 25. okt.) Programvare: Sure (24000, 24 threads) Splittet Hadeland i Øst og Vest Beregningstid: 50 + 30 = 80 timer Erfaring: viktig å få med alle filer med innstillinger fra dataleverandør.
Punkttetthet Laser Bildematching Min. Median Gj.snitt Maks. 5.6 12.5 14.3 35.6 Min. Median Gj.snitt Maks. 8.0 27.7 34.4 234.2
Punktsky Laser Bildematching Fl#50
Bildematching Forskjell mellom høyder fra laser og bildematching på 13 tilfeldig utvalgte områder uten vegetasjon (Parkeringsplasser osv.) Gj.snitt: AREA Differanse i meter m 2 MIN MAX RANGE MEAN STD 464-1.15 0.78 1.93-0.35 0.24 136-0.76-0.19 0.56-0.45 0.12 19-0.95-0.14 0.81-0.43 0.17 125-0.68-0.07 0.61-0.30 0.14 129-0.72-0.03 0.69-0.36 0.14 74-0.60 0.10 0.70-0.15 0.15 137-0.71 0.65 1.36-0.21 0.21 305-0.64 0.24 0.88-0.20 0.16 219-0.96 0.45 1.41-0.26 0.22 103-0.08 0.76 0.84 0.23 0.18 37-0.56 0.03 0.59-0.24 0.14 190-0.67 0.42 1.09-0.27 0.16 98-0.27 0.34 0.61 0.04 0.14 156.62-0.67 0.26 0.93-0.23 0.17
Feltdata Stratum basert på framskrevet gammel takst (Mjøsen) Stratum Beskrivelse Antall flater Nytt stratum 1 Vår, HKL4 og 5, Furu 10 1(1) 2 (9) 2 Vår, HKL4 og 5, Gran <=14 bonitet 3 2 3 Vår, HKL4 og 5, Gran >=17 bonitet 19 1 4 Vår, HKL3, eldre 5 3 5 Vår, HKL3, yngre 8 3 7 Sommer, HKL4 og 5, Furu + HKL4 og 5, Gran <=14 bonitet 21 2 8 Sommer, HKL4 og 5, Gran >=17 bonitet 10 1 9 Sommer, HKL3, eldre 15 3 10 Sommer, HKL3, yngre 10 3 Alle 101
Stratifisering Stratum Beskrivelse Antall flater 29.9.2016 10.11.2016 Sum 1 Hogstklasse 4 og 5, Bonitet >=17 30 29 59 2 Hogstklasse 4 og 5, Bonitet <=14 32 51 83 3 Hogstklasse 3 35 69 104 Alle 97 149 246
Middelhøyde Bilder juni 2015 Bilder august 2015 Laser mai 2015 Laser juni 2015
Middelhøyde Bilder juni 2015 Bilder august 2015 Laser mai 2015 Laser juni 2015
Treantall NB: Klavegrense 4 cm
Volum
Modellvalidering Laser Middelhøyde Bildematching Stratum N R 2 Gj.snittlig avvik (%) St.avvik (%) R 2 Gj.snittlig avvik (%) St.avvik (%) 1 59 0.79 0.0 10.7 0.73 0.0 11.8 2 83 0.78 0.0 12.2 0.75-0.1 13.1 3 104 0.85 0.0 9.6 0.81 0.0 10.8 Laser Treantall Bildematching Stratum N R 2 Gj.snittlig avvik (%) St.avvik (%) R 2 Gj.snittlig avvik (%) St.avvik (%) 1 59 0.65 0.3 30.8 0.33 0.0 42.4 2 83 0.55 0.1 32.9 0.43 0.1 36.3 3 104 0.43 0.0 35.5 0.45 0.0 34.8 Laser Volum Bildematching Stratum N R 2 Gj.snittlig avvik (%) St.avvik (%) R 2 Gj.snittlig avvik (%) St.avvik (%) 1 59 0.82 0.3 24.4 0.70 0.0 29.6 2 83 0.90 0.1 20.6 0.81-0.1 27.0 3 104 0.93 0.0 17.0 0.85 0.0 24.0 - Vi har effekt av: - laserinstrument/skanningstidspunkt - Kamera/bildetidspunkt
Sammenligning Prøveflater Våler (400 m 2 ) Prøveflater Hadeland (250 m 2 ) Eldre skog, høy bonitet Eldre skog, lav bonitet Ung skog
Evalueringsflater NN flater på 1000 m 2 splittet i 4 flatedeler hver Stratum Beskrivelse Antall flater Total 500 m 2 1000 m 2 NN flater på 500 m 2 splittet i 2 flatedeler hver 1 Hogstklasse 4 og 5, Bonitet >=17 18 3 15 2 Hogstklasse 4 og 5, Bonitet <=14 25 5 20 3 Hogstklasse 3 20 16 4 Alle 63 24 39 Predikert på flatedeler, beregnet gjennomsnitt og sammenlignet med feltmålinger.
Konklusjon / sammendrag Alle resultat er basert på foreløpige beregninger. Gode resultat ved bruk av bildematching, men generelt ikke like bra som ALS. Nyttekostnadsanalyser bør gjennomføres for å studere om bedre takstresultat ved bruk av ALS kan forsvare de økte kostnader ved datainnsamling. 32