Uudet paikkatietolähteet puunhankinnan operaatioiden tukena
•
0 gostou•668 visualizações
Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari ja retkeily 13.-14.6.2013 Lahti
Recomendados
Recomendados
Mais conteúdo relacionado
Destaque
Destaque (14)
Semelhante a Uudet paikkatietolähteet puunhankinnan operaatioiden tukena
Semelhante a Uudet paikkatietolähteet puunhankinnan operaatioiden tukena (10)
Mais de Finnish Bioeconomy Cluster FIBIC Oy
Mais de Finnish Bioeconomy Cluster FIBIC Oy (20)
Uudet paikkatietolähteet puunhankinnan operaatioiden tukena
- 1. Uudet paikkatietolähteet puunhankinnan operaatioiden tukena Tapio Räsänen EffFibre Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari ja retkeily 13.6.2013 Lahti
- 2. www.metsateho.fi Paikkatieto puunhankinnan suunnittelussa ja ohjauksessa 2Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti Päätöstukijärjestelmät Simulointi Optimointi ym. laskenta Metsäkoneiden kartta- ja opastusjärjestelmät Korjuun ja kuljetuksen suunnittelujärjestelmät Metsän- hoito Korjuu Kuljetus Metsä- varatieto Metsäyhtiöt Yrittäjät Olosuhteita kuvaavat paikkatiedot • pysyvät ja muuttuvat olosuhteet Aineistojen yhdistäminen ja muuntaminen käyttökelpoiseen muotoon Olosuhteiden seuraaminen ja ennakointi reagointi muutoksiin ajoissa kantavuus ja kulkukelpoisuus keskeisenä tekijänä • työkohteiden valinta ja rajaus • resurssien käytön suunnittelu ja toimintatapojen valinta • työohjelmien suunnittelu • työmaasuunnittelu • kohteiden välisen ja niiden sisäisen ominaisuuksien vaihtelun kuvaus Tavoitteena maastossa tehtävän suunnittelutyön vähentäminen Joustavat, olosuhteisiin mukautuvat toimintamallit Metsänhoidon suunnittelujärjestelmät Mallit
- 3. www.metsateho.fi Olosuhteita kuvaava paikkatieto suunnittelun tukena • Kausivaihtelun ennakointi – puutavaratoimitusten varmistaminen kaikissa tilanteissa – oston suuntaaminen leimikkovarannon mukaan tulevia olosuhteita ennakoiden – korjuuresurssien ja leimikkovarannon kohdentaminen yrittäjien kaluston ja kapasiteetin mukaan – tiestön kelirikkoon varautuminen • Operaatioiden suunnittelu entistä enemmän yrittäjien vastuulla – konevalikoima ja lisävarustelu – korjuuajankohdan valinta ja työohjelmien muodostus • leimikkokeskittymät tavoitteena – korjuun tuottavuus ja työmaiden hinnoittelu – työmaasuunnittelu: varastopaikat, ajouraverkosto, ajourien vahvistaminen riskikohteilla – paikallistuntemus ei aina riitä • Korjuuvaurioiden ehkäisy – näkyvät maastovauriot vahvistavat negatiivista mielikuvaa puunkorjuusta – metsäsuunnittelun 3-portainen metsikkökuvioiden korjuukelpoisuusluokitus ei ole riittävä suunnittelun kannalta • esim. puulajin vaurioitumisriski ja maaston kantavuus pitäisi eriyttää luokituksessa • dynaaminen luokitus sääolosuhteiden mukaan tavoitteena 3Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti
- 4. www.metsateho.fi Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti 4 Tietoa pysyväluonteisista korjuu- ja kuljetusolosuhteista tarvitaan Puukauppa ja leimikon suunnittelu Hakkuun työmaasuunnittelu Metsäkuljetus Kaukokuljetus • kuvioiden rajaus • hakkuutapa, ojitustarve • ennakkoraivaustarve • energiapuun korjuu • varastopaikan sijainti • tieverkoston kunto • korjuun ajoitus • metsänuudistaminen • maanmuokkausmenetelmä • puulajivalinta • korjuuajankohdan määritys • ajouraverkoston suunnittelu • korjuun ulkopuolelle jätettävien leimikon osien tunnistaminen (mm. luontokohteet, vesiuomat) • korjuuvaurioiden välttäminen • työturvallisuuden kannalta varottavat kohteet (mm. sähkölinjat) • koneen valinta ja lisävarustelutarve • työmenetelmän valinta • sekakuormat, lajittelu • metsäteiden ajettavuuden ennakointi muuttuvissa olosuhteissa • teiden luokitus ja kunnostustoimenpiteiden määritys Monilähdeinformaatio
- 5. www.metsateho.fi Uusien paikkatietolähteiden käyttömahdollisuudet puunhankinnassa - EffFibressä selvitettäviä kysymyksiä • Paikkatietoaineistojen kartoitus – Mitä puunhankinnan ja metsänhoitotöiden suunnittelun kannalta mielenkiintoisia paikkatietoaineistoja ja tiedontuotantomenetelmiä on olemassa? • maasto ja tiestö, muuttumattomat ja ajan suhteen muuttuvat ominaisuudet • uudet teknologiat ja tiedontuotannon menetelmät • Monilähteisen paikkatiedon käytettävyys olosuhteiden kuvaamisessa ja ennustamisessa – pysyvien maaston kantavuuteen vaikuttavien tekijöiden arviointi leimikoilla – selvitetty maastomittauksilla kahdella testialueella (Metsä Group, Somero ja Pieksämäki) • Antavatko uudet paikkatietoaineistot lisäinformaatiota päätöksentekoon nykyisin käytössä oleviin aineistoihin ja menetelmiin verrattuna? – aineistojen tietosisältö, tarkkuus, laskenta- ja mallinnustarpeet käyttöä ajatellen • Tavoitteena on kehittää ja ottaa käyttöön uusia tietotuotteita puunhankinnan ja metsänhoidon tarpeisiin – yhdistäminen suunnittelujärjestelmiin ja uusien käyttösovellusten kehittäminen – suunnittelun työmallien kehittäminen 5Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti
- 6. www.metsateho.fi 6 Maastoa, maaperää ja vesitaloutta kuvaavia paikkatietoaineistoja • Peruskartan maastotieto – suot ja kosteikot varsin hyvin kuvattu, mutta ojalinjat eivät aina kohdillaan – maastonmuotojen pienialainen vaihtelu ei nykyisillä korkeuskäyrillä tule esille – pintakivisyyttä ei ole kuvattu lukuun ottamatta kallioita ja lohkareita • Laserkeilaukseen perustuva 2 m resoluution maastonkorkeusmalli → kosteusindeksin laskenta korkeusmalliin perustuen • GTK:n maaperää kuvaavat lentogeofysikaaliset mittausaineistot – gammasäteilymittaukset • aineistoa olemassa koko maasta; mittaukset tehty pitkän ajan kuluessa ja nyt jo lopetettu • Maaperäkartat – resoluutioltaan karkeaa, mutta pystyvät kuvaamaan alueen vallitsevaa maalajia – ei saatavissa koko Suomesta, yleistä kartoitusta ei enää tehdä • Pinnanalaista kivisyyttä kuvaavat mittausaineistot ? – maatutkaluotaukset liian kalliita, eikä niitä yleisesti tehdä – ilmaperäiset tutkaluotaukset mahdottomia riittävällä tarkkuudella • Pohjavesikartat ? – mm. ojitettujen turvemaiden pohjaveden pinnan mallinnus sademäärätiedon ja ojitustiedon perusteella Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti
- 7. www.metsateho.fi Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti 7
- 8. www.metsateho.fi Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti 8 • Maanmittauslaitoksen tuottama maanpinnan korkeutta kuvaava uusi, aiempaa tarkempi malli. • Saatavana koko maan alueelta, mutta ei vielä kattavasti. Tavoitteena on saada koko maa kuvatuksi v. 2019 loppuun mennessä. • Ruutukoko on 2 m x 2 m ja korkeustiedon tarkkuus 0,3 metriä. • Laserkeilaukseen perustuva, pistetiheys vähintään 0,5 pistettä / m2 • MML:n avointa aineistoa Korkeusmalli 2 m Kuva: Vuoden 2008 - 2013 laserkeilausalueet. Lähde: Maanmittauslaitos
- 9. www.metsateho.fi Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti 9 Korkeusmalli yhdistettynä peruskarttaan • Maaston pienvaihtelun visuaalinen tarkastelu • Korjuun ja metsänhoidon suunnittelussa hyötyä, mutta ennen kaikkea koneenkuljettajan apuväline • Kehittämistavoitteena ajouraverkoston suunnittelusovellus, jossa perustana kulkuvastuksen laskenta korkeusmallin ja peruskartan muiden maastoelementtien avulla ( metsäkoneiden liikkumisen kustannuspinta) – ajourasuunnittelussa poistettavan puuston määrä ja sijainti lisäksi keskeistä
- 10. www.metsateho.fi Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti 10 Topografisen kosteusindeksin laskenta • Perustuu olettamukseen, että maaperän korkeuserot ohjaavat veden liikkeitä maaperässä. Moreenimailla veden kulku ohjautuu pääosin pinnansuuntaisesti. • Sovellettu valuma-alueiden laskennassa. • Korkeusmallin perusteella lasketaan o rinteiden kaltevuudet o virtaussuunnat (yhden tai useamman suunnan virtausalgoritmit) o virtauskertymät → kosteusindeksi • Kosteusindeksin korkeat arvot kuvaavat veden kertymäpisteitä • Kosteusindeksin arvot ovat laskenta- alueestaan riippumattomia ts. eri alueiden arvot ovat yhteismitalliset (?)
- 11. www.metsateho.fi Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti 11 Kosteusindeksin ja maastovaurioiden korrelaatiot - Someron tutkimusaineisto
- 12. www.metsateho.fi Kosteusindeksin ja maastovaurioiden korrelaatiot - Päätehakkuut (Pieksämäen tutkimusaineisto) 12Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti Kosteusindeksi 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Yhteensä Osuus, % Ei vauriota 85 1861 3398 3025 1881 1130 590 273 141 75 35 29 12 6 12541 55,3 Lievä maastovaurio 13 272 466 396 289 213 142 68 27 11 8 4 6 0 1915 8,4 Maastovaurio 56 1068 1668 1509 1333 1018 664 370 157 122 42 36 25 4 8072 35,6 Potentiaalinen 0 27 18 22 33 34 18 5 4 1 0 0 0 0 162 0,7 Kaikki 154 3228 5550 4952 3536 2395 1414 716 329 209 85 69 43 10 22690 Osuus, % 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Ei vauriota 55,2 57,7 61,2 61,1 53,2 47,2 41,7 38,1 42,9 35,9 41,2 42,0 27,9 60,0 Lievä maastovaurio 8,4 8,4 8,4 8,0 8,2 8,9 10,0 9,5 8,2 5,3 9,4 5,8 14,0 0,0 Maastovaurio 36,4 33,1 30,1 30,5 37,7 42,5 47,0 51,7 47,7 58,4 49,4 52,2 58,1 40,0 Potentiaalinen 0,0 0,8 0,3 0,4 0,9 1,4 1,3 0,7 1,2 0,5 0,0 0,0 0,0 0,0
- 13. www.metsateho.fi 13Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti Kosteusindeksi 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Yhteensä Osuus, % Ei vauriota 69 911 1417 1215 932 552 212 82 52 32 3 2 0 5 4 5488 86,0 Lievä maastovaurio 0 37 68 45 47 25 12 13 5 1 0 0 0 0 0 253 4,0 Maastovaurio 13 102 125 67 92 59 41 9 12 4 3 5 2 1 3 538 8,4 Potentiaalinen 0 13 31 8 11 8 0 3 6 19 2 0 0 0 0 101 1,6 Kaikki 82 1063 1641 1335 1082 644 265 107 75 56 8 7 2 6 7 6380 Osuus, % 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Ei vauriota 84,1 85,7 86,3 91,0 86,1 85,7 80,0 76,6 69,3 57,1 37,5 28,6 0,0 83,3 57,1 Lievä maastovaurio 0,0 3,5 4,1 3,4 4,3 3,9 4,5 12,1 6,7 1,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Maastovaurio 15,9 9,6 7,6 5,0 8,5 9,2 15,5 8,4 16,0 7,1 37,5 71,4 100,0 16,7 42,9 Potentiaalinen 0,0 1,2 1,9 0,6 1,0 1,2 0,0 2,8 8,0 33,9 25,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Kosteusindeksin ja maastovaurioiden korrelaatiot - Ensiharvennukset (Pieksämäen tutkimusaineisto)
- 14. www.metsateho.fi Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti 14 Kosteusindeksi ja ajouraverkoston maastovauriot - esimerkkinä kohde, jolla korkeat kosteusindeksiarvot Twi = 11,73 Twi = 10,12 Twi keskivarvo =8,31 Osuus, % Ei vaurio 40,31762 Vaurio 43,69877 Lievä 15,98361
- 15. www.metsateho.fi Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti 15 Kosteusindeksi ja ajouraverkoston maastovauriot - esimerkkinä kohde, jolla keskimääräiset kosteusindeksiarvot Twi = 7,02 Twi = 12,51 Twi keskiarvo = 7,3 Osuus, % Ei vaurio 69,4 Vaurio 20,8 Lievä 9,8
- 16. www.metsateho.fi Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti 16 Maaperäkartta • Hienojakoiset kivennäismaat • Maalajin vaihettumisalueet • Maalajivaihtelusta ja kivisyydestä voidaan saada informaatiota myös topografian piirteiden perusteella laserkeilausdatasta
- 17. www.metsateho.fi Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti 17 Gammasäteilyaineistot (GTK) • Gammasäteilymittauksen kaliumkomponentti kuvaa hyvin maaperän kosteustilannetta (vesi vaimentaa kaliumin säteilyä) • Maaperän eri lajien ja niiden kerrospaksuuden arviointi • ohut- ja paksuturpeiset turvemaat • savikerrokset • Resoluutioltaan (50 m x 50 m) kuitenkin liian karkeaa pienipiirteiseen kosteusvaihtelun kuvaukseen • heijastumat ympäristöstä • Mittausaineistoista olisi mahdollista räätälöidä metsätalouden tarpeita varten maaperän kantavuutta luokitettuna karkeasti kuvaavia karttoja, mutta se edellyttäisi luokitusta varten tukimateriaalia
- 18. www.metsateho.fi Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti 18 Laserkeilauksen puustotiedot • Metsävaratiedon keruuseen tehtävät keilaukset kattavat lähivuosina koko maan (harvapulssinen ALS - data) • Aluepohjainen tulkintamenetelmä, jossa käytetään maastokoealatietoja • Puuston korkeuden ja määrää kuvaavat tunnukset hyvällä tasolla • Puulajitulkinta vaatii vielä ilmakuvien käyttöä • Aineistojen ajantasaisuus operatiivista suunnittelua ajatellen ? Tavoitteet • Runkolukusarjan muodostaminen puulajikohtaisesti • Puuston laatua kuvaavat tunnukset Edellyttänee tiheäpulssista keilausta, josta voidaan tehdä puiden tunnistus Maastokeilausdatan (TLS) käyttö tulkinnassa ?
- 19. www.metsateho.fi 19Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti • Maasto-olosuhteiden ja tiestön kunnon ennustaminen säähavaintodataan, sääennusteisiin ja malleihin perustuen • Tavoitteena puunhankintaan räätälöidyt sääpalvelut – Ilmatieteen laitos on aloittamassa avoimen säähavaintodatan julkaisun 1. Maaperän kosteuden ennustaminen mm. turvemaiden kesäkorjuun suunnitteluun • valuma-alue- ja hydrologiset mallit • sadantaennusteet • maaperän kosteuden kaukokartoitusmenetelmät (optinen, infrapuna, mikroaallot, tutkakuvat) 2. Routaennusteet • roudan kaukokartoitusmenetelmät • alueellisen maaperän kerroksellisuutta kuvaavan VIC -mallin sovittaminen Suomen olosuhteisiin 3. Metsäteiden kuljetuskelpoisuusennusteet • tieverkon routamallin sovitus, edellyttää yleistä metsäteiden kerrosrakenteen kuvausta 4. Lumen peittävyyden ennusteet Korjuun ja kuljetuksen muuttuvien olosuhteiden kuvaus ja ennustaminen
- 20. www.metsateho.fi Paikkatieto suunnittelun tueksi: kehittämisalueita • Korjuukelpoisuusluokitus kantavuuden osalta uusiksi – uusiin paikkatietolähteisiin perustuen – määritys kuviotasolla pienipiirteisemmäksi • turvemaiden kesäkorjuukohteet – tieto mukaan metsävaratietojärjestelmiin ja korjuun suunnittelujärjestelmiin • Ajouraverkoston suunnittelusovellus koneenkuljettajan työn tueksi – maastomalliin, puustotietoon ja muuhun paikkatietoon perustuen – työmaatietoihin valmiiksi taustakartaksi tai koneen paikkatietosovellukseksi • Dynaaminen, sääolosuhteet huomioon ottava maaston kantavuusluokitus seuraavana kehitystavoitteena – metsä ja tiestö erikseen • Uudet metsätalouden ja puunhankinnan tarpeita palvelevat paikkatietotuotteet • Metsäkoneiden aistinteknologia kantavuutta kuvaavan datan tuottamisessa 20Kannattavan metsänkäsittelyn menetelmät – seminaari 13.6.2013 Lahti