Artikkelin koko teksti on saatavilla vain PDF-formaatissa.

Topi Tanhuanpää

Developing laser scanning applications for mapping and monitoring single tree characteristics for the needs of urban forestry

Tanhuanpää T. (2016). Developing laser scanning applications for mapping and monitoring single tree characteristics for the needs of urban forestry. https://doi.org/10.14214/df.230

Tiivistelmä

Kaupungeissa kasvavat puut, yleisemmin kaupunkimetsät, tarjoavat erityyppisiä ekosysteemipalveluita. Näiden ekosysteemipalveluiden ylläpitäminen vaatii kuitenkin usein intensiivistä kaupunkipuiden hoitoa, jota voidaan tehostaa ajantasaisella puukohtaisella tiedolla. Viime vuosiin saakka, puukohtainen tieto on kerätty perinteisillä maastomittauksilla. Nykyään kasvillisuutta voidaan kartoittaa myös erilaisilla laserkeilausmenetelmillä, jotka mahdollistavat yksittäisten puiden tarkan kuvaamisen kolmiulotteisten pistepilvien avulla. Tämän väitöskirjan tarkoituksena oli kehittää laserkeilausta hyödyntäviä menetelmiä yksittäisten kaupunkipuiden kartoitukseen.

Ensimmäisessä osatutkimuksessa kehitettiin useita tietolähteitä hyödyntävä MS-STI (Multi Source-Single Tree Inventory) -menetelmä puutason tunnusten määrittämiseksi. Menetelmässä yhdistettiin lentolaserkeilauksen (ALS) ja maastomittausten avulla kerättyä tietoa sekä ennakkotieto puiden sijainneista. Maasto-otoksesta mitatut tunnukset yleistettiin koko puujoukolle ei-parametrista lähimmän naapurin menetelmää käyttäen. Kasvuympäristöstä riippuen, puille määritettyjen rinnankorkeusläpimittojen suhteellinen keskineliövirheen neliöjuuri (RMSE) vaihteli 18,8%:n ja 33,8%:n välillä.

Toisessa osatutkimuksessa arvioitiin MS-STI-menetelmän tarkkuutta soveltamalla sitä olemassa olevan puurekisterin tunnusten päivittämiseen. Puurekisterin puista pystyttiin automaattisesti päivittämään 88,8%. Yleisimpien läpimittaluokkien rinnankorkeusläpimittojen suhteellinen RMSE vaihteli 21,7%:n ja 24,3%:n välillä.

Kolmannessa osatutkimuksessa kartoitettiin kaatuneet puut Helsingin kaupungin virkistysmetsäalueelta. Tutkimusjakson aikana kaatuneet puut havaittiin latvustossa tapahtuneiden muutosten avulla. Kaatuneista puista löydettiin 97,7%. 10% kaatuneeksi luokitelluista puista eivät todellisuudessa olleet kaatuneet. Kaikille kaatuneiksi luokitelluille puille määritettiin ALS-piirteiden avulla puulajiryhmä ja olemassa olevien allometristen mallien avulla rinnankorkeusläpimitta ja tilavuus. Rinnankorkeusläpimitan suhteellinen RMSE oli havupuilla 20,8% ja lehtipuilla 34,1%.

Viimeisessä, neljännessä osatutkimuksessa kehitettiin maastolaserkeilaukseen (TLS) perustuva menetelmä, jossa puun rungon biomassa estimoitiin tilavuuden ja puuaineen tiheyden avulla. Menetelmällä estimoitujen runkobiomassojen suhteellinen RMSE vaihteli 8,4%:n ja 10,5%:n välillä.

Tämä väitöskirja osoittaa, että laserkeilauksella tuotettu tieto soveltuu monipuolisen puutason tiedon tuottamiseen kaupunkimetsistä. Väitöskirjassa kehitettyjen menetelmien avulla pystytään tuottamaan ajantasaista puutason tietoa kustannustehokkaasti kaupunkimetsien suunnittelun ja hoidon tarpeisiin.

Avainsanat
laserkeilaus; kaupunkipuut; Kaupunkimetsien inventointi; Katupuut

Tekijä
  • Tanhuanpää, University of Helsinki, Department of Forest Sciences Sähköposti topi.tanhuanpaa@helsinki.fi (sähköposti)

Julkaistu 26.9.2016

Katselukerrat 2965

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.230 | Lataa PDF

Creative Commons License CC BY-NC-ND 4.0

Osajulkaisut

Saarinen N., Vastaranta M., Kankare V., Tanhuanpää T., Holopainen M., Hyyppä J., Hyyppä H. (2014). Urban-tree-attribute update using multisource single-tree inventory. Forests 5(5): 1032–1052.

http://dx.doi.org/10.3390/f5051032

Tanhuanpää T., Vastaranta M., Kankare V., Holopainen M., Hyyppä J., Hyyppä H., Alho P., Raisio J. (2014). Mapping of urban roadside trees–A case study in the tree register update process in Helsinki City. Urban Forestry & Urban Greening 13(3): 562–570.

http://dx.doi.org/10.1016/j.ufug.2014.03.005

Tanhuanpää T., Kankare V., Vastaranta M., Saarinen N., Holopainen M. (2015). Monitoring downed coarse woody debris through appearance of canopy gaps in urban boreal forests with bitemporal ALS data. Urban Forestry & Urban Greening 14(4): 835–843.

http://dx.doi.org/10.1016/j.ufug.2015.08.005

Tanhuanpää T., Kankare V., Setälä H., Yli-Pelkonen V., Vastaranta M., Raisio J., Holopainen M., Niemi M. (2016). Assessing above-ground biomass of open-grown urban trees: a comparison between existing models and a volume-based approach. Urban Forestry & Urban Greening. Manuscript.


Rekisteröidy
Click this link to register to Dissertationes Forestales.
Kirjaudu sisään
Jos olet rekisteröitynyt käyttäjä, kirjaudu sisään tallentaaksesi valitsemasi artikkelit myöhempää käyttöä varten.
Ilmoitukset päivityksistä
Kirjautumalla saat tiedotteet uudesta julkaisusta
Valitsemasi artikkelit
Hakutulokset
Heinaro E., (2023) Detecting individual dead trees using airborne l.. Dissertationes Forestales vol. 2023 no. 343 artikkeli 23009
Kotivuori E., (2022) Prediction of forest attributes using airborne l.. Dissertationes Forestales vol. 2022 no. 328 artikkeli 10778
Sanz B., (2022) Methods for supporting digital timber trade Dissertationes Forestales vol. 2022 no. 326 artikkeli 10720
Waga K., (2021) Unpaved forest road quality assessment using air.. Dissertationes Forestales vol. 2021 no. 316 artikkeli 10565
Yrttimaa T., (2021) Characterizing tree communities in space and tim.. Dissertationes Forestales vol. 2021 no. 314 artikkeli 10556
Adnan S., (2020) Improvements in forest structural type assessmen.. Dissertationes Forestales vol. 2020 no. 306 artikkeli 10467
Kukkonen M., (2020) Single sensor airborne data sources for forest i.. Dissertationes Forestales vol. 2020 no. 297 artikkeli 10390
Räty J., (2020) Prediction of diameter distributions in boreal f.. Dissertationes Forestales vol. 2020 no. 294 artikkeli 10364
Junttila S., (2019) Utilizing multispectral lidar in the detection o.. Dissertationes Forestales vol. 2019 no. 277 artikkeli 10201
White J. C., (2019) Improving capacity for large-area monitoring of .. Dissertationes Forestales vol. 2019 no. 272 artikkeli 10166
Tanhuanpää T., (2016) Developing laser scanning applications for mappi.. Dissertationes Forestales vol. 2016 no. 230 artikkeli 2013
Melin M., (2015) Studying habitat use and behavior of moose (A.. Dissertationes Forestales vol. 2015 no. 209 artikkeli 1993
Valbuena R., (2015) Forest structure indicators based on tree size i.. Dissertationes Forestales vol. 2015 no. 205 artikkeli 1988
Hovi A., (2015) Towards an enhanced understanding of airborne Li.. Dissertationes Forestales vol. 2015 no. 200 artikkeli 1985
Kankare V., (2015) The prediction of single-tree biomass, logging r.. Dissertationes Forestales vol. 2015 no. 195 artikkeli 1977
Pippuri I., (2015) Airborne laser scanning based forest inventory f.. Dissertationes Forestales vol. 2015 no. 193 artikkeli 1980
Hou Z., (2014) Mapping of growing stock and stand delineation f.. Dissertationes Forestales vol. 2014 no. 184 artikkeli 1966
Vastaranta M., (2012) Forest mapping and monitoring using active 3D re.. Dissertationes Forestales vol. 2012 no. 144 artikkeli 1927
Korhonen L., (2011) Estimation of boreal forest canopy cover with gr.. Dissertationes Forestales vol. 2011 no. 115 artikkeli 1898
Pesonen A., (2011) Comparison of field inventory methods and use of.. Dissertationes Forestales vol. 2011 no. 113 artikkeli 1899
Packalén P., (2009) Using airborne laser scanning data and digital a.. Dissertationes Forestales vol. 2009 no. 77 artikkeli 1860