Artikkelit kirjoittajalta Anssi Pekkarinen

Tässä tutkimuksessa on pyritty kehittämään menetelmiä kuvioittaisella arvioinnilla tuotettujen vanhojen kuvioiden rajojen korjaamiseen numeeristen ortoilmakuvien automaattisen segmentoinnin avulla. Vanhoissa kuviorajoissa esiintyy paljon erityyppisiä sijaintivirheitä, jotka johtuvat suureksi osaksi siitä, että kuvioinnissa käytetty ilmakuva-aineisto ei ole ollut riittävän tarkkaa maastossa olevien kohteiden paikantamiseen. Lisäksi osassa kuvioista rajaus on muuttunut edellisestä inventointiajankohdasta esim. tehtyjen metsänhoitotoimenpiteiden takia.

Kuvioinnin korjaamisessa käytettiin kolmea vaihtoehtoista menetelmää. Ns. moodisegmenttimenetelmässä tutkimusalueelle luotiin suuri joukko pienehköjä segmenttejä, joille annettiin sen vanhan kuvion tunnus, jolle suurin osa segmentistä kuului. Kaikki samaan alkuperäisen kuvioinnin kuvioon kuuluneet segmentit yhdistettiin uudeksi kuvioksi. Toisessa menetelmässä muodostettiin automaattisesti uusi kuviointi, jossa uusien kuvioiden minimikooksi asetettiin 0,2 ha. Kolmannessa menetelmässä segmentit jaettiin kahteen pääryhmään: 1) todennäköisesti oikein rajatuilla alueilla oleviin segmentteihin ja 2) segmentteihin, jotka olivat todennäköisesti virheellisesti rajatulla alueella. Pääryhmässä 1 segmenteille palautettiin sen alkuperäisen kuvion numero, jonka alueella ne sijaitsivat. Pääryhmässä 2 segmentit yhdistettiin ilmakuvapiirteiden perusteella lähimpiin naapurikuvioihin tai segmentteihin.

Esitetyillä menetelmillä voidaan helposti korjata pienet siirtymät selväpiirteisessä kuviorajassa. Täysin automaattinen vanhan kuvioinnin virheiden korjaaminen ei kuitenkaan onnistu kuviointivirheiden komplisoidun luonteen vuoksi.

• Tuominen, Sähköposti: sakari.tuominen@metla.fi
• Pekkarinen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org

Tutkimuksessa tarkasteltiin ilmakuvasegmentteihin perustuvan kaksivaiheisen otannan luotettavuutta puustotunnusten ei-parametrisessa estimoinnissa. Aineistona oli kolmesta ilmakuvasta koostetun ortoilmakuvamosaiikin 10 alueelta mitattu segmenttiaineisto. Segmenttien lukumäärä oli 467 kpl, pinta-ala 163,8 ha ja keskimääräinen koko 0,351 ha. Segmentointi tehtiin ilmakuvan sävyarvojen perusteella. Segmentit paikannettiin ja niiden segmentti- ja puustotiedot tallennettiin tiedonkeruulaitteelle. Tiedonkeruulaitteessa käytettiin ilmakuva- ja segmenttiraja-aineistoa taustakarttoina sekä GPS-sijaintitietoa apuna paikantamisessa.

Segmenttien puustotunnusten estimaatit laskettiin segmenttien spektrisiä ominaisuuksia ja k-lähimmän naapurin (knn) menetelmää käyttäen ja niiden luotettavuutta tarkasteltiin ristiinvalidoinnilla. Käytännön sovellustilannetta jäljiteltiin simuloimalla otoksia sävyarvojen perusteella ositettuun segmenttiaineistoon. Otannan luotettavuutta tarkasteltiin ositteen keskitilavuuden keskiarvon keskivirheellä.

Estimoinnissa puustotunnusten suhteelliset keskivirheet vaihtelivat 36,8 %:n (keskiläpimitta) ja 156,3 %:n (lehtipuun tilavuus) välillä. Keskitilavuuden keskivirhe oli 55,1 %. Otannan simuloinnissa pienin keskitilavuuden keskiarvon keskivirhe 36,0 m³ ha^–1 saatiin ositemäärällä 40 ja käyttämällä otannassa suhteellista kiintiöintiä.

Tarkasteltu menetelmä havaittiin jatkotutkimuksen arvoiseksi, vaikka tarkkuus ei tämän tutkimuksen perusteella vielä riitä sovellettavaksi käytännön metsätaloudessa.

• Hyvönen, Sähköposti: pekka.hyvonen@metla.fi
• Pekkarinen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Tuominen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org