Artikkelit jotka sisältää sanan 'korkeusmalli'

Metsäpalot ovat luontainen osa boreaalisten metsien dynamiikkaa, mutta samalla ne uhkaavat metsien hiilivarastoja. Metsäpaloista latvapaloja on tutkittu maailmalla laajasti, mutta Fennoskandiassa yleisemmät matalan intensiteetin pintapalot ovat saaneet vähemmän huomiota tutkimuskirjallisuudessa. Tässä väitöskirjassa hyödynnettiin kaukokartoitusmenetelmiä pintapalojen tutkimiseen Etelä-Suomessa kahdeksalla noin hehtaarin kokoisella männynvaltaisella koealalla, joilla toteutettiin pintapaloja simuloivat ennallistamispoltot. Maastolaserkeilauksen (terrestrial laser scanning, TLS) avulla kasvillisuudesta laadittiin kolmiulotteiset mallit sekä ennen paloja että niiden jälkeen muutosten havaitsemiseksi.

Ensimmäisessä osajulkaisussa hyödynnettiin kahden ajankohdan TLS-aineistoja palaneiden alueiden tunnistamiseen ja aluskasvillisuuden tilavuusmuutosten arviointiin. Kehitetty palaneiden alueiden luokitusmenetelmä saavutti korkean tarkkuuden (recall, precision, F1-score = 0.9). Keskimäärin 85 % koealojen pinta-alasta paloi, ja aluskasvillisuuden tilavuus väheni keskimäärin 1200 m³/ha, joskin vaihtelu koealojen sisällä ja välillä oli suurta.

Toisessa osajulkaisussa tarkasteltiin, kuinka aluskasvillisuus vaikuttaa TLS-aineistoon pohjautuvien digitaalisten korkeusmallien (digital terrain model, DTM) tarkkuuteen ja näitä hyödyntäviin puusto- ja metsikkötunnuksiin. Palaneilla alueilla palon jälkeiset korkeusmallit olivat keskimäärin 10 cm matalampia kuin ennen paloa, ja korkeusmallien välisen erot sekä keskineliöpoikkeamat olivat suurempia kuin palamattomilla kontrollialueilla. Korkeusmallin noin 10 cm yliarvio johti aliarviointeihin puusto- ja metsikkötunnuksissa: 1.3 mm (0.6 %) rinnankorkeusläpimitassa, 4.8 dm³ (3.1 %) yksittäisen puun runkotilavuudessa ja ~3 m³/ha (1.3 %) kokonaisrunkotilavuudessa.

Kolmannessa osajulkaisussa arvioitiin Sentinel-2-satelliittiaineistoon pohjautuvan normalisoidun palosuhdeindeksin (normalized burn ratio, NBR) soveltuvuutta pintapalojen tunnistamiseen. Breakpoint-analyysi tunnisti suurimman osan paloista, ja havaitsematta jääneet tapaukset liittyivät vähäisempiin kasvillisuusmuutoksiin ja tiheämpään latvuspeitteeseen. NBR-muutosten ja TLS-mitattujen aluskasvillisuuden tilavuusmuutosten välillä havaittiin kohtalainen negatiivinen korrelaatio (r = –0.5). NBR:n vaihtelua selittivät kasvillisuuden muutokset, latvuspeite sekä koealojen olosuhteet (R² = 84 %).

Tässä väitöskirjassa osoitettiin, että kehitetyt kaukokartoitusmenetelmät tarjoavat lupaavan keinon pintapalojen tunnistamiseen ja aluskasvillisuuden muutosten mittaamiseen. Tulokset tukevat menetelmäkehitystä ja syventävät ymmärrystä pintapalojen roolista boreaalisten metsien rakenteessa, dynamiikassa ja hiilitaseessa.

• Tienaho, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-6574-5797 Sähköposti: noora.tienaho@uef.fi

Suometsät muodostavat tärkeän puuvarannon suomalaiselle metsäteollisuudelle, mutta samaan aikaan suoekosysteemit ovat tärkeitä metsien monimuotoisuuden, hiilensidonnan, vesiensuojelun ja virkistyskäytön kannalta. Suometsiä ojitettiin laaja-alaisesti kasvavan metsäteollisuuden tarpeisiin 1960–70 -luvuilla, mikä lisäsi merkittävästi puuston kasvua turvemailla. Ojitukset heikensivät kuitenkin suometsien monimuotoisuutta ja lisäsivät huomattavasti vesistöjen kiintoaine- ja ravinnekuormitusta, mikä on aiheuttanut järvien ja jokien rehevöitymistä, samentumista ja tummentumista.

Tämä väitöskirja esittelee käytännönläheisiä mahdollisuuksia, joiden avulla suometsien hoidossa voidaan kustannustehokkaasti huomioida erityisesti metsien monimuotoisuus ja vesiensuojelu. Suometsien hakkuita ja ojituksia kritisoidaan laajasti, joten suometsänhoidon yleisen hyväksyttävyyden lisääminen ympäristöasioiden paremmalla huomioimisella on tarpeen. Lentolaserkeilauksen tuottama 3D-pistepilvi tarjoaa erinomaisen aineiston muun muassa biomassan määrän ja laadun arviointiin, heikkotuottoisten alueiden tunnistamiseen ja rajaamiseen, pintavesien virtauksen mallintamiseen sekä kosteiden maastonkohtien kartoittamiseen. Laserkeilauksen vahvuus muihin kaukokartoitusmenetelmiin verrattuna on sen kyky tuottaa maanpinnasta erittäin tarkka korkeusmalli, sillä keilaimen lähettämät pulssit pystyvät läpäisemään metsän latvuskerroksen.

Korkeusmallista laskettujen, kohteen lähiympäristöä kuvaavien tekstuuripiirteiden käyttö maaston kantavuuden ennustamisesta on uusi idea, joka kannattaa huomioida jatkotutkimuksissa ja käytännössä, koska tekstuuripiirteet kuvasivat lupaavasti hyvin pienialaista, leimikon sisäistä kantavuuden vaihtelua. Toinen uusi idea tässä väitöskirjassa on vesiensuojelurakenteiden automaattiseen sijoitteluun tähtäävä laskentamenetelmä, jonka on tarkoitus helpottaa ojituksen suunnittelijan työtä, koska etenkin pintavalutuskentille on yleisesti ollut vaikea löytää sopivia sijoituspaikkoja. Ylipäätään laserkeilausaineistoista voidaan johtaa paljon sellaista tietoa, joka auttaa merkittävästi suometsänhoidon ja ojien kunnostuksen suunnittelua. Paikkatiedon avulla valtaosa suunnittelusta voidaan jatkossa tehdä toimistotyönä, jolloin suunnittelun maastotyöt pystytään etukäteen kohdistamaan tärkeimpiin maastonkohtiin.

• Niemi, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences Sähköposti: mikko.t.niemi@helsinki.fi