Deteksjon av pionertrær i tregrenseøkotonen ved bruk av tredimensjonale punktskyer fra bildematching

Abstract

Tregrenseøkotonen (overgangssonen mellom skog og treløst alpint område) har alltid vært i endring. I en periode med økning i gjennomsnittstemperatur og en endring i arealbruken, er tregrenseøkotonen forventet å etablere seg i områder inntil nylig var treløse alpine områder. Det er viktig å følge med på endringer i tregrenseøkotonen da den har en viktig økologisk funksjon. Videre vil økt etablering av trær kunne føre til redusert albedoeffekt. På den annen side vil et økende antall trær gi økt biomasse som igjen vil kunne absorbere mer CO2. I en periode der endringer i tregrenseøkotonen skjer raskt er det behov for et fjernmålingssystem som kan gjøre dette på en effektiv og presis måte. Bruk av data fra flybåren laserskanning (ALS) har vist seg å være effektivt for deteksjon av pionertrær i trengrenseøkotonen med høyde over en meter, men for de mindre trærne er deteksjonssuksessen langt lavere. Et alternativ til ALS er bildematching, som lager tredimensjonale punktskyer til å måle objekter, noe som har vist seg å ha et potensial til overvåkning av skog. I denne studien har egnetheten til tredimensjonale punkt-data fra bildematching, brukt til deteksjon av pionærtrær i tregrenseøkotonen blitt undersøkt, Dataene er samlet på 31 lokaliteter langs en over 1100 km breddegradsgradient i Norge. Totalt ble 755 fjellbjørk (Betula pubescens ssp. czerepanovii), gran (Picea abies (L.) Karst) og furu (Pinus sylvestris L.) registrert i felt, og kronevidde og trehøyde ble målt. Områdene ble fotografert ved bruk av drone, og tredimensjonale punktskyer ble laget fra de matchede bildene, punktene ble så normalisert ved å bruke terrengmodeller fra ALS. Analysen av dataen hentet fra bildematchingen viste at det er først når trær blir omtrent 1,2 m, at nesten alle trær blir detektert (>90 %). Totalt ble 73 % av alle trær små trær (<1 m) detektert, og fordelt på treslag var deteksjonssuksessen 45, 25 og 78 for henholdsvis bjørk, furu og gran. Gjennomsnittsverdien, medianen, maksverdien og standardavviket for høydene til punktene innenfor polygoner med de observerte trærne ble sammenlignet med punkt-høydene innenfor polygoner som ikke inneholdt trær, og alle verdiene viste seg å være signifikant forskjellig mellom de to gruppene av polygoner. Studien har vist at bildematching har en presisjon som er tilsvarende presisjonen som en får fra ALS. Bildematching synes å ha et klart potensial til detektering av pionertrær i tregrenseøkotonen, og det kan synes å være et ytterligere potensial ved å kombinere høydeverdier fra punktskyene med spektralinfomasjonen til bildene

    Similar works

    Full text

    thumbnail-image