Laserkeilauksella tuotetun mikrokuvioinnin kehittäminen kitu- ja joutomaan kohteilla sekä taimikoissa – paikkatietoanalyysi Metsähallituksen Kittilän laserkeilaushankkeesta

Abstract

Tässä työssä käsiteltiin Metsähallituksen Kittilän laserkeilaushankkeesta tuotettuja paikkatietoaineistoja paikkatietoanalyysin keinoin. Tavoitteena oli tuottaa paremmin operatiivista metsien käyttöä palveleva mikrokuviointi tutkimukseen rajatulta alueelta. Alkuperäinen Kittilän laserkeilaushankkeesta tuotettu mikrokuviointi ei vastaa kaikilta osin asetettuja tavoitteita. Erityisesti kitu- ja joutomaan kohteilla sekä taimikoissa mikrokuviointi on liian pikkutarkkaa.

Työ toteutettiin käyttäen ArcGIS-paikkatieto-ohjelmiston vektori- ja rasterianalyysejä. Alkuperäinen mikrokuvioverkko rasteroitiin maastomalleista lasketun laserpituuden perusteella aluerasteriksi. Visuaalisen ilmakuvatulkinnan avulla tutkimusalueelta haettiin laserpituuden kynnysarvot kitu- ja joutomaille sekä taimikoille. Aluerasteri uudelleenluokiteltiin haettujen kynnysarvojen perusteella ja vektoroitiin uudeksi mikrokuvioverkoksi.

Uutta mikrokuviointia tarkasteltiin ilmakuvaa vasten ja tutkittiin kuvioinnin onnistumista kitu- ja joutomailla sekä taimikoissa. Visuaalisen ilmakuvatulkinnan perusteella joutomailla ja puustoisten kohteiden sisällä sijaitsevissa taimikoissa uutta mikrokuviointia voitiin pitää onnistuneena. Ylispuustoisissa taimikoissa sekä kitumaan kohteilla mikrokuvioiden yhdistymistä oli tapahtunut osin liikaa ja osin liian vähän. Erityisen ongelmalliseksi muodostuivat joutomaahan rajautuvat taimikkokohteet.

Käytetty menetelmä ei tuottanut kaikilta osin onnistunutta mikrokuviointia tarkasteltavilla kohteilla, mutta osoittautui silti verrattain toimivaksi menetelmäksi mikrokuvioinnin yleistämisessä. Lisäämällä mukaan useampia lasermuuttujia voitaisiin ainakin osa ongelmakohdista ratkaista.

Avainsanat: ArcGIS, kehittäminen, laserkeilaus, mikrokuviointi, paikkatieto, paikkatietojärjestelmä

In this thesis Metsähallitus Kittilä LiDAR data was processed with GIS analysis. The aim was to develop a more practical LiDAR segmentation from the study area. The original LiDAR segmentation does not completely fulfill the set specifications. Particularly on low laserheight targets such as wastelands and saplings the LiDAR segmentation is way too detailed.

The work was done using raster and vector analysis in ArcGIS environment. The original LiDAR segmentation was converted to zonal raster by calculating laser heights from digital terrain models. Using visual reading of aerial photos the threshold values of low laser height targets were created. Zonal raster was reclassified using these threshold values and vectorized to new LiDAR segmentation.

Visual reading of aerial photos was used to estimate the accuracy of new LiDAR segmentation. It was noticed that on wastelands and on saplings that restrict one selves to forest cover the new LiDAR segmentation can be considered as success. In natural regeneration targets and other wooded land areas the new LiDAR segmentation was not so practical. In some cases the segmentation was still too detailed but on the other hand there were also too simplified targets. The most problematic areas were wasteland targets that restrict one selves to saplings.

The used method didn´t manage to produce successful results to all targets of study area but can still be considered as relatively functional method to improve the quality of LiDAR segmentation. By adding laser variables to method at least some of the issues could be solved.

Keywords: ArcGIS, development, LiDAR (light detection and ranging), segmentation, GIS (geographic information system)