Predicting Forest Inventory Attributes Using Airborne Laser Scanning, Aerial Imagery, and Harvester Data

The aim of the study was to develop a new method to use tree stem information recorded by harvesters along operative logging in remote sensing-based prediction of forest inventory attributes in mature stands. The reference sample plots were formed from harvester data, using two different tree positions: harvester positions (XYH) in global satellite navigation system and computationally improved harvester head positions (XYHH). Study materials consisted of 158 mature Norway-spruce-dominated stands located in Southern Finland that were clear-cut during 2015–16. Tree attributes were derived from the stem dimensions recorded by the harvester. The forest inventory attributes were compiled for both stands and sample plots generated for stands for four different sample plot sizes (254, 509, 761, and 1018 m2). Prediction models between the harvester-based forest inventory attributes and remote sensing features of sample plots were developed. The stand-level predictions were obtained, and basal-area weighted mean diameter (Dg) and basal-area weighted mean height (Hg) were nearly constant for all model alternatives with relative root-mean-square errors (RMSE) roughly 10–11% and 6–8%, respectively, and minor biases. For basal area (G) and volume (V), using either of the position methods, resulted in roughly similar predictions at best, with approximately 25% relative RMSE and 15% bias. With XYHH positions, the predictions of G and V were nearly independent of the sample plot size within 254–761 m2. Therefore, the harvester-based data can be used as ground truth for remote sensing forest inventory methods. In predicting the forest inventory attributes, it is advisable to utilize harvester head positions (XYHH) and a smallest plot size of 254 m2. Instead, if only harvester positions (XYH) are available, expanding the sample plot size to 761 m2 reaches a similar accuracy to that obtained using XYHH positions, as the larger sample plot moderates the uncertainties when determining the individual tree position

Effects of individual tree detection error sources on forest management planning calculations

Peer reviewe

3D-mittaukseen perustuva karjan tarkkailu

Maatiloille on jo tarjolla digitaalisia ratkaisuja, mutta uusia digitalisaatiota ja älyteknologiaa hyödyntäviä innovaatioita tarvitaan lisää. Peltojen täsmäviljelyn lisäksi yksi selkeä kokonaisuus uuden teknologian hyödyntämisessä on tuotantoeläinten seuranta maatiloilla. "3D-mittaukseen perustuva karjantarkkailu" on esiselvityshanke, jonka tavoitteena on tutkia fotogrammetrian eli kuvilta mittaamisen soveltuvuutta naudan rakenteen mittaamiseen.Eläinten 3D-mittaukseen liittyy huomioon otettavia erityispiirteitä: 1) Miten määritellään mitattavan eläimen mitat, mikäli eläimellä on niin paksu turkki, että oikeiden mittojen havainnointi koskettamatta on vaikeaa. 2) Mittaus on toteutettava useilla eri mittalaitteilla samanaikaisesti, jotta mallista saadaan lyhyessä ajassa kattava. 3) Mittauksen keston on oltava erittäin lyhyt, koska kohde ei tietoisesti osaa pysytellä liikkumattomana. 4) Eläinten hyvinvointi mittaamisen aikana ei vaarannu. Navettaympäristön haasteita ovat mm. kameran sijoittaminen, mittauksen esteenä olevat rakenteet, eläinten liikkuminen ryhmissä ja valaistus.Esiselvityshankkeessa tutkitaan niitä toimintatapoja, joita tarvitaan eläimen rakenteen mittaukseen maatilalla. Hankkeessa selvitetään tietojen tallentamista sähköisesti järjestelmään, josta tieto olisi luettavissa paikasta ja ajasta riippumatta. 3D-mittausteknologian avulla pyritään saamaan objektiivinen näkemys naudan rakenteesta. Eläimestä eri ajanjaksoina otettuja kuvia vertaamalla voidaan seurata sen kuntoluokan ja kasvun kehitystä. Kuvasarjoista voidaan myös havaita poikkeamia eläimen normaalista kunnosta ja tietoa voidaan hyödyntää sairauksien ehkäisemisessä.Erilaisia fotogrammetriaan perustuvia mittaustekniikoita kokeillaan Seinäjoen Ammattikorkeakoulun Ilmajoen kampuksen tutkimusnavetassa ja eteläpohjalaisilla maitotiloilla. Hankkeeseen osallistuvilta tiloilta voidaan kerätä ainutlaatuista tietoa eläinaineksen ja eläinten hyvinvoinnin kehittämiseen. Samalla selvitetään, soveltuuko valittu teknologia tulevaisuudessa helpottamaan jalostusasiantuntijoiden ja eläinlääkäreiden työtä sekä hyödyttämään maatilayrittäjiä