Artikkelin koko teksti on saatavilla vain PDF-formaatissa.

Einari Heinaro

Detecting individual dead trees using airborne laser scanning

Heinaro E. (2023). Detecting individual dead trees using airborne laser scanning. https://doi.org/10.14214/df.343

Tiivistelmä

Ilmastonmuutos ja luonnon monimuotoisuuden hupeneminen ovat synnyttäneet tarpeen tarkalle ja laaja-alaiselle metsävaratiedolle. Lentolaserkeilaus mahdollistaa tällaisen tiedon keräämisen tehokkaasti. Lahopuu on metsäympäristön keskeinen komponentti, sillä se sitoo hiiltä ja toimii elinympäristönä lukuisille eliölajeille. Lahopuukartoituksella kerätään paikkatietoa monimuotoisuuden kannalta merkittävistä kohteista. Tämä tieto on hyödyllistä esimerkiksi suojelu- ja entisöintitoimenpiteiden kohdentamisessa. Tämän väitöskirjan tavoitteena oli kehittää automaattisia menetelmiä yksittäisten maa- ja pystylahopuiden kartoittamiseksi lentolaserkeilausaineistosta.

Osatutkimuksissa I ja II kehitettiin viivojen tunnistukseen perustuva menetelmä kaatuneiden puiden kartoittamiseksi. Tämän menetelmän toimintaa tutkittiin lentolaserkeilausaineistolla, jonka pistetiheys oli noin 15 pistettä/m2 sekä dronella kerätyllä laserkeilausaineistolla, jonka pistetiheys oli noin 285 pistettä/m2. Tämän lisäksi osatutkimuksissa tarkasteltiin menetelmän toimintatarkkuuteen vaikuttavia tekijöitä. Osatutkimukset osoittivat, että kaatuneiden puiden pituus ja läpimitta vaikuttavat niiden tunnistustodennäköisyyteen ja että merkittävä osa suurista lahopuista saadaan kartoitettua kehitetyllä menetelmällä. Tämän lisäksi aluskasvillisuuden määrän ja tyypin sekä kaatuneita puita ympäröivien elävien puiden koon havaittiin vaikuttavan menetelmän toimintatarkkuuteen. Osatutkimus II osoitti myös, että laserkeilausaineiston pistetiheyden kasvattaminen ei automaattisesti paranna menetelmän toimintatarkkuutta, jos menetelmä ei kykene ottamaan huomioon lisääntynyttä kohinan ja yksityiskohtien määrää.

Osatutkimuksessa III tarkasteltiin dronella kerätyn tiheän laserkeilausaineiston soveltuvuutta yksittäisten pystylahopuiden kartoitukseen. Osatutkimuksessa kehitettiin kolmivaiheinen tunnistusmenetelmä, joka koostui yksittäisten puiden segmentoinnista, piirteiden laskennasta ja koneoppimispohjaisesta luokittelusta. Osatutkimus osoitti, että pelkästään puiden geometrisiin piirteisiin pohjautuvan tunnistusmenetelmän toimintatarkkuus on vaatimaton. Kuolleiden pystypuiden kartoittamiseksi laserkeilausaineisto tulisikin yhdistää spektritietoa sisältävien kaukokartoitusaineistojen, kuten ilmakuvien kanssa.

Tämän väitöskirjan tulokset parantavat ymmärrystämme muuttujista, jotka tulisi huomioida laserkeilauspohjaisessa lahopuukartoituksessa. Vaikka kaukokartoituspohjaiseen lahopuukartoitukseen liittyy edelleen merkittäviä haasteita, tämä väitöskirja on askel kohti laajamittaista kaukokartoituspohjaista monimuotoisuuden kartoitusta.

Avainsanat
lahopuu; laserkeilaus; pistepilvien prosessointi; monimuotoisuuden seuranta

Tekijä

Julkaistu 16.10.2023

Katselukerrat 3373

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.343 | Lataa PDF

Creative Commons License CC BY-NC-ND 4.0

Osajulkaisut

Heinaro E, Tanhuanpää T, Yrttimaa T, Holopainen M, Vastaranta M (2021) Airborne laser scanning reveals large tree trunks on forest floor. Forest Ecology and Management 491, article id 119225.

https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119225

Heinaro E, Tanhuanpää T, Vastaranta M, Yrttimaa T, Kukko A, Hakala T, Mattsson T, Holopainen M (2023) Evaluating factors impacting fallen tree detection from airborne laser scanning point clouds. Remote Sensing 15, article id 382.

https://doi.org/10.3390/rs15020382

Heinaro E, Tanhuanpää T, Kukko A, Hakala T, Holopainen M (2023) Comparing field measurements and annotations as training data for UAV-based detection of standing dead trees in coniferous forest. International Journal of Remote Sensing 44: 5375-5396.

https://doi.org/10.1080/01431161.2023.2248561


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
Lähetä sähköpostiin
Suominen T., (2021) Modelling for Sustainability Impact Assessment Dissertationes Forestales vol. 2021 no. 322 artikkeli 10678 (poista) | Muokkaa kommenttia
Lukkarinen A., (2013) Growth rhythm, height growth and survival of Rus.. Dissertationes Forestales vol. 2013 no. 160 artikkeli 1944 (poista) | Muokkaa kommenttia
Niinistö S., (2015) Soil CO2 efflux in boreal pine forest.. Dissertationes Forestales vol. 2015 no. 194 artikkeli 1978 (poista) | Muokkaa kommenttia
Aaltonen H., (2020) Carbon dynamics in forest fire affected permafro.. Dissertationes Forestales vol. 2020 no. 288 artikkeli 10332 (poista) | Muokkaa kommenttia
Haapanen R., (2014) Feature extraction and selection in remote sensi.. Dissertationes Forestales vol. 2014 no. 181 artikkeli 1963 (poista) | Muokkaa kommenttia
Hynninen A., (2011) Use of wetland buffer areas to reduce nitrogen t.. Dissertationes Forestales vol. 2011 no. 129 artikkeli 1916 (poista) | Muokkaa kommenttia
Mattila O., (2015) Towards service-dominant thinking in the Finnish.. Dissertationes Forestales vol. 2015 no. 198 artikkeli 1982 (poista) | Muokkaa kommenttia
Ťupek B., (2020) Environmental controls of boreal forest soil CO<.. Dissertationes Forestales vol. 2020 no. 303 artikkeli 10439 (poista) | Muokkaa kommenttia
Altimir N., (2006) The ozone transfer between atmosphere and vegeta.. Dissertationes Forestales vol. 2006 no. 28 artikkeli 1809 (poista) | Muokkaa kommenttia
Tikkanen J., (2006) Osapuolten välinen yhteistyö yksityismetsien suu.. Dissertationes Forestales vol. 2006 no. 26 artikkeli 1813 (poista) | Muokkaa kommenttia
Tanskanen H., (2007) Fuel conditions and fire behavior characteristic.. Dissertationes Forestales vol. 2007 no. 40 artikkeli 1825 (poista) | Muokkaa kommenttia
Toivonen R., (2011) Dimensionality of quality from a customer perspe.. Dissertationes Forestales vol. 2011 no. 114 artikkeli 1896 (poista) | Muokkaa kommenttia
Torniainen T., (2009) Institutions and forest tenure in the Russian fo.. Dissertationes Forestales vol. 2009 no. 95 artikkeli 1878 (poista) | Muokkaa kommenttia
Arevalo J., (2011) International perceptions of university forestry.. Dissertationes Forestales vol. 2011 no. 128 artikkeli 1912 (poista) | Muokkaa kommenttia
Prinz R., (2019) Improving performance and energy efficiency of b.. Dissertationes Forestales vol. 2019 no. 276 artikkeli 10203 (poista) | Muokkaa kommenttia
Vihervuori L., (2015) Ecological interactions between herbivores and s.. Dissertationes Forestales vol. 2015 no. 196 artikkeli 1981 (poista) | Muokkaa kommenttia
Hyvönen P., (2007) The updating of forest resource data for managem.. Dissertationes Forestales vol. 2007 no. 38 artikkeli 1823 (poista) | Muokkaa kommenttia
Havimo M., (2010) Variation in tracheid cross-sectional dimensions.. Dissertationes Forestales vol. 2010 no. 108 artikkeli 1891 (poista) | Muokkaa kommenttia
Hyvärinen E., (2006) Green-tree retention and controlled burning in r.. Dissertationes Forestales vol. 2006 no. 21 artikkeli 1804 (poista) | Muokkaa kommenttia
Hokkanen P., (2006) Vegetation patterns of boreal herb-rich forests .. Dissertationes Forestales vol. 2006 no. 27 artikkeli 1811 (poista) | Muokkaa kommenttia
Kukkonen M., (2020) Single sensor airborne data sources for forest i.. Dissertationes Forestales vol. 2020 no. 297 artikkeli 10390 (poista) | Muokkaa kommenttia
Mikkilä M., (2006) The many faces of responsibility: Acceptability .. Dissertationes Forestales vol. 2006 no. 25 artikkeli 1808 (poista) | Muokkaa kommenttia
Heinaro E., (2023) Detecting individual dead trees using airborne l.. Dissertationes Forestales vol. 2023 no. 343 artikkeli 23009 (poista) | Muokkaa kommenttia
Hakutulokset