GNSS-laitetesti Suomen metsäkeskukselle

Abstract

Suomen metsäkeskus kerää ja ylläpitää metsävaratietoa Suomen metsistä. Suurin osa metsävaratiedosta kerätään kaukokartoitusmenetelmillä. Laserkeilauksella tuotetun datan tulkinta edellyttää puustotulkintaa tarkasti paikannettuilta referenssikoealoilta. Paikanmäärityksen puustotietojen keruussa tulisi olla vähintään metrin tarkkuudella todellisuudesta, jotta mitattuja arvoja voidaan verrata tarkasti laserkeilauksella saatuun dataan.

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli vertailla GNSS-paikantimien horisontaalista tarkkuutta ja soveltuvuutta metsäisissä olosuhteissa laserkeilauksen referenssikoealojen puustotulkintaa varten. Tarkoituksena oli selvittää, kuinka hyvin Metsäkeskuksen nykyisin käytössä olevat laitteet yltävät vaadittuun tarkkuuteen ja onko tarvetta päivittää kalustoa tarkempiin laitteisiin. Lisäksi tarkoituksena oli tutkia antennikorkeuden vaikutusta tarkkuuteen, verrata eri jälkikorjausmenetelmiä ja arvioida laitteiden ergonomiaa, käytettävyyttä ja kestävyyttä todellisissa olosuhteissa. Laitevertailussa oli mukana kuusi Trimblen valmistamaa ja yksi Topconin valmistama laite.

Tulosten mukaan Metsäkeskuksen nykyiset laitteet olivat tarkkuudeltaan hyviä ja sen osalta tarvetta kaluston uusimiseen ei ole. Antennimallilla on kuitenkin merkittävä vaikutus tarkkuuteen, joten sitä tulisi tutkia vielä tarkemmin. Antennikorkeudella on selvä vaikutus tarkkuuteen. Tarkkojen paikannustulosten varmistamiseksi on suositeltavaa nostaa antenni ylös etenkin haasteellisissa kohteissa. Jälkikorjausmenetelmistä parhaaksi osoittautui virtuaaliseen tukiasemaan perustuva VRS-menetelmä.

The Finnish Forest Centre collects and maintains information about Finnish forest resources. Most of the forest resources data is collected by laser scanning. Interpretation of data produced by airborne laser scanning requires forest measurement and interpretation from accurately located reference sample plots. Localisation has to be more accurate than one meter from reality for the laser scanning data and measured forest details to be comparable.

The aim of this thesis was to compare the accuracies and suitability of GNSS devices in forest conditions. The aim was to find out how well the current equipment at the Finnish Forest Centre reaches the required accuracy and to find out if there is a need to upgrade current equipment to more accurate devices. In addition, the aim was to investigate the impact of antenna height, compare different post-processing correction services and assess their ergonomics, usability and durability in forest conditions. The device test includes six device manufactured by Trimble and one device by Topcon.

According to the results, current equipment of The Finnish Forest Centre had good accuracy level and there is no need for equipment upgrade. Antenna model has a significant impact on accuracy and it should be investigated more detail. The height of the antenna also has a significant impact on accuracy. To ensure accurate positioning it’s recommended to raise the antenna up especially in challenging conditions. The best post-correcting correction method proved to be VRS-method based on virtual base station system.