Artikkelit jotka sisältää sanan 'TLS'

Ilmaston lämpeneminen, biologisen monimuotoisuuden väheneminen ja luonnon häiriöiden lisääntyminen korostavat kestävän metsänhoidon tarvetta, mikä edellyttää puiden kasvun ja kilpailun ymmärtämistä. Tämä väitöskirja pyrkii kehittämään menetelmiä runkojen ja latvusten kasvun sekä kilpailun arvioimiseksi laserkeilausaineistojen avulla, tutkien niiden soveltuvuutta kilpailudynamiikan ja kasvumallien arviointiin metsäkuvioilla. Tutkimuksessa I kehitettiin menetelmiä runko- ja latvuskilpailun arviointiin maalaserskannauksen (TLS) avulla ja tutkittiin harvennuskäsittelyjen vaikutuksia kilpailuun mäntyvaltaisissa (Pinus sylvestris L.) metsissä. Tulokset osoittivat, että TLS mahdollistaa puun latvusominaisuuksien ja kasvutilan tarkemman arvioinnin, tarjoten uuden näkökulman puiden välisen kilpailun ymmärtämiseen. Tutkimuksessa II tarkasteltiin kaksi­aikaisten TLS- ja matalakorkeuksisen ilmalaserskannauksen (ALS) aineistojen käyttöä yksittäin ja yhdistettynä runkotilavuuden kasvun (ΔV) ja latvusrakenteen (sekä sen muutoksen) välisen suhteen arvioimiseksi 7 vuoden ajanjaksolla. Tulokset osoittivat, että multisensoriset laserkeilausaineistot voivat toimia tehokkaina välineinä ΔV:n ja latvusrakenteen välisen suhteen arvioinnissa. Tutkimuksessa III tarkasteltiin TLS- ja matalan ALS-aineiston käyttökelpoisuutta yksittäisten puiden kilpailustressin kuvaamiseen kahdella lähestymistavalla: objektipohjaisella ja pistepilvipohjaisella. Objektipohjaiset kilpailuindeksit (CI:t) korreloivat vahvemmin maastopohjaisten CI-arvojen kanssa ja olivat johdonmukaisempia TLS- ja ALS-aineistojen välillä. Yhteenvetona tämä väitöskirja osoittaa, että kehitetyt laserkeilausmenetelmät soveltuvat puiden kasvun ja kilpailun arviointiin, parantaen ymmärrystä puiden kasvusta ja niiden reaktioista ympäröivään kilpailuun. Tulokset tarjoavat konkreettisia askelia kohti tarkempaa ja tehokkaampaa metsänhoitoa, vaikka menetelmien jatkokehitys on tarpeen niiden soveltamiseksi eri metsäekosysteemeissä.

• Ronoud, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-5693-3163 Sähköposti: ghasem.ronoud@uef.fi

Metsät ovat kokonaisuus, joka on jatkuvan muutoksen alaisena. Keskeisimpiä luonnollisia syitä metsissä tapahtuville muutoksille ovat puiden kasvu, vaurioituminen ja kuolema. Puiden kasvu ilmenee puun eri osien koon muutoksena. Vallalla olevan käsityksen mukaan puiden kasvu noudattaa teoriaa, jossa puu kohdistaa kasvuresurssejaan ensin latvukseen, saavuttaakseen puiden välisessä kilpailussa riittävät valo-olosuhteet, minkä jälkeen resursseja voi kohdistaa myös rungon läpimitan kasvattamiseen. Kasvua voidaan mitata keräämällä toistuvia havaintoja jostain tunnuksesta valitulla ajanjaksolla. Aiemmat tutkimukset ovat jo osoittaneet puiden kasvun vaikuttavan esimerkiksi puun laatuun ja niiden kykyyn sitoa hiiltä, mutta voidaksemme ymmärtää entistä paremmin puiden kasvun syitä ja sen vaikutuksia, tarvitaan uusia menetelmiä puissa ja metsissä tapahtuvien muutosten määrittämiseksi.

Maastolaserkeilauksesta (TLS) on tullut 2000-luvun aikana menetelmä, jolla tuotetuista yksittäisiä puita tai metsiä kuvaavista 3D-pistepilvistä voidaan määrittää tarkasti puun mittoja ja ominaisuuksia. TLS-pistepilviä ei kuitenkaan ole vielä hyödynnetty laajemmin puiden kasvun mittaamisessa. Tämän väitöskirjatyön tavoitteena oli kehittää menetelmiä puiden kasvun mittaamiseksi boreaalisissa metsissä kahden ajankohdan TLS-pistepilviltä. Lisäksi tavoitteena oli tuottaa uutta tietoa puiden kasvusta eri olosuhteissa ja kehitysvaiheissa tutkimalla TLS-pistepilviltä puiden runkomuodon muutosta ja kasvun kohdentumista rungon eri osiin. Väitöskirjatutkimuksessa seurattiin yhteensä 1315 puun kasvua viiden ja yhdeksän vuoden ajanjaksoilla.

Väitöskirjan osajulkaisu I osoitti TLS-pistepilvien käyttökelpoisuuden puiden kasvun mittaamiseen. Osajulkaisuissa II ja III tutkittiin automatisoidun menetelmän soveltuvuutta kasvun mittaukseen. Automaattinen menetelmä onnistui havaitsemaan kahden ajankohdan TLS-pistepilvistä puut, jotka vastasivat pohjapinta-alaltaan 84.5 prosenttia koko tutkimuskohteiden puuston pohjapinta-alasta. Puiden rinnankorkeusläpimitassa, pituudessa sekä runko- ja tukkitilavuudessa havaittiin tilastollisesti merkitseviä muutoksia tarkastelujakson aikana. Puiden kasvu ja tilavuuskasvun kohdentuminen oli samankaltaisempaa rakenteeltaan samanlaisissa metsiköissä.

Tämän väitöskirjatutkimuksen tulokset osoittavat kahden ajankohdan TLS-pistepilvien soveltuvuuden puiden kasvun ja metsien rakenteessa tapahtuvien muutosten seurantaan. TLS-pistepilviä hyödyntämällä voidaan saada lisätietoa puiden kasvusta, mikä on tarpeen, jotta olisi mahdollista ymmärtää entistä paremmin metsissä tapahtuviin muutoksiin vaikuttavia tekijöitä. Parantunut ymmärrys ja lisääntynyt tieto voi olla erityisen arvokasta aloilla, joilla tarvitaan yksityiskohtaista tietoa puiden kasvusta ja metsien rakenteen muutoksista.

• Luoma, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences Sähköposti: ville.luoma@helsinki.fi