Lentolaserkeilauksen hyödyntäminen kasvillisuuskartoituksessa

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia, miten lentolaserkeilausta hyödynnetään kasvillisuuskartoituksessa. Opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia puun rungon sijainnin tarkkuutta sekä vaikuttaako puun korkeus ja laji sijainnin tarkkuuteen. Aineistosta saatiin puun korkeus hyvin, mutta puun rungon sijainnissa ja lajitiedossa on vielä kehitettävää. Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää, voiko Kuopion kaupunki alkaa systemaattisesti hyödyntämään aineistoa puistosuunnittelussa, infraomaisuuden hallinnassa sekä kaupunkimallinnuksessa.

Tämä opinnäytetyö koostui kahdesta osasta, teoriaosuudesta ja tutkimuksesta. Teoriaosuudessa käytiin läpi lentolaserkeilauksen tekniikkaa ja puiden mallintamista. Vertaileva tutkimus tehtiin lentolaserkeilausaineiston puustotulkinnan ja maastokartoituksen välillä. Tutkimuksen lähtöaineisto saatiin vuosina 2009 ja 2012 tehdyistä lentolaserkeilauksista. Vertailukohteita olivat puun rungon sijainnin, korkeuden ja lajin lisäksi puurivi ja yksittäinen puu. Aineistosta lasketun pisteen ja kartoitetun pisteen eromittojen laskentaan käytettiin 3D-Win -ohjelmaa. Eropintamalli tehtiin 3D-Win -ohjelman työkalujen avulla. Pisteiden koordinaatit ja muut tiedot kirjattiin Excel-taulukkoon, jossa tehtiin tarvittavat laskutoimitukset.

Tutkimustulokset osoittavat, että lentolaserkeilausaineiston sijaintitarkkuus riittää JHS 185 -suosituksen mittausluokan 1 asettamiin vaatimuksiin. Puurivien sijaintitarkkuuden keskiarvo oli parhaimmillaan 0,5 metriä, mikä oli erittäin hyvä tulos. Puistojen yksittäisten puiden sijaintitarkkuus oli parhaimmillaan 1,5 metriä, mikä juuri riitti mittausluokkaan 1. Sijaintitarkkuuteen vaikutti puiden korkeusero toisiinsa nähden. Kun puut olivat melko saman pituisia, päästiin erittäin hyvään sijaintitarkkuuteen. Puulajin tulkinta onnistui 35,7 prosentin tarkkuudella, mikä oli huono tulos. Aineistossa havaittiin olevan ylimääräisiä virhepisteitä, esimerkiksi virastotalon katolla. Näin ollen aineistoa joudutaan jälkikäsittelemään, jotta aineistoa voisi käyttää lähtötietona Kuopion kaupungin hankkeiden esittelyssä

The objective of the thesis was to study how the airborne laser scanning data can be exploited for vegetation surveys. The subject was chosen because airborne laser scanning data offers the possibility to detect, segment and model individual trees. The priority was to study what is the accuracy of the tree trunk location. It was known that the accuracy of height is good, but the accuracy of location and the tree species data needs more development.

The thesis was divided into two parts. The theory of airborne laser scanning was explained in the first part. In the second part the comparison research was done between the laser scanning data and the measurement data from the terrain. The comparison objects were the location, the height and the species of tree and tree row and individual tree. The calculations were done with the 3D-Win software and Excel. The research was based on the airborne laser scanning that were done in 2009 and 2012 for the city of Kuopio.

The research results indicated that the accuracy of the airborne laser scanning data is good for vegetation surveys. The accuracy of the location was at best 0,5 meters in the tree rows. The recognition of the tree species succeeded with the 35,7 percent accuracy which was the poor result. The error points were detected in the laser scanning data.