Viken Skog SA Avdeling for Strategisk Planlegging Svein Dypsund

Bruk av Laserdata i Skogbruket

Oslo, mandag, 10. februar 2014

Dagsorden:

1. Generelt 2. Opptak - registrering 3. Mottak, validering og editering 4. Skoglige beregninger i egne verktøy 5. Laserdata derivater, detaljert skoginformasjon

Generelt Skogbruk er definitivt en rommelig profesjon, og Z-verdier i tillegg til X og Y er en naturlig videreføring i skogbrukets utnyttelse av GIS.

ALS Airborne Laser Scanning / LiDAR Light Detection And Ranging, kjært barn mange navn,

i denne presentasjonen benyttes uttrykket laserdata

og definert som en punktsky registrert vha fly med et laser-instrument .

Startpunkter i et prosjekt med laserdata:

Spesifiser opptaket

Spesifiser leveransen

Kontroller leveransen

Ved feil/mangler be umiddelbart om ny leveranse

Profesjonell bruk av laserdata krever ArcInfo, Spatial Analyst og 3D Analyst og med stor

fordel ArcMap i 10.1 / 10.2. ESRIs «communities» har levert flere «add-ins» i 2012/-13 (meget bra)!

Opptak – registrering Opptak og registrering styres i all hovedsak av Geovekst, søk påvirkningsmuligheter om Dere

har krav som må oppfylles til Deres bruk – det er godt mulig også i Geovekst!

Viken Skog har en egen kravspesifikasjon som svært ofte legges til grunn i Geovekst!

Følgende innsamlingsparametere gjelder generelt:

Punkttetthet: 0.5 til 1.0 punkt pr. m2 utenom overlappsområder

Punktfordeling: Så nær kvadratisk fordeling (dx dy) som mulig

Flyhøyde over stripevis midlere terrenghøyde: min. 1100 m, maks. 2000 m

Skannevinkel: 16º etter prosessering

Stripeoverlapp: Gjennomsnittlig 20 %, men ingen områder under 5 %

Tverrstriper: En i hver ende, ev. avhengig av arrondering

Uansett «regime» og mulige partnere så sørg for å melde inn krav / behov før skanning avtales,

dagens kravspesifikasjoner er i realiteten bygd opp basert på erfaringer

som er gjort igjennom videreforedling i femten år.

Opptak – registrering forts.

For framstilling av endelige høydemodeller gjelder generelt:

• Første og siste pulsretur skal benyttes. Hvis det bare er registrert én retur,

skal den fungere som både første- og sisteretur

• Alle innsamlede data (inkl. overlappsoner og tverrstriper) skal benyttes

• Åpenbart grove feil skal fjernes

• Kontroll og ev. justering av data vha. kontrollpunkt skal utføres

• Homogenisering/forbedring av data vha. stripeutjevning og tverrstriper skal utføres

Data om skogens tetthet og høyde over terreng er det viktigste i skogsammenheng.

Klassifisering/filtrering skal derfor utføres slik at terrenghøyder (spesielt i skogbunnen)

og trehøyder blir så nøyaktige og fullstendige som mulig.

Mottak, validering og editering For effektiv bruk; la data-produsentene med sine profesjonelle verktøy utføre editering, feilretting og «pussing» av data før leveransen skjer! Ref.: kravspesifikasjon leveranse.

Minimums klassifisering: bakketreff (DTM), topptreff (DSM) og «resten»

Kontroller inndata, filtrer på ekstremverdier, prosjektvis kontroll i tråd med kravspesifikasjon.

Lagre alle originaldata strukturert med metadata, vi gjenbruker i dag 5-10 år gamle laserdata!

Egne databaser med laserdata, prosjektvis og strukturert lagring klar for gjenbruk i GIS.

En felles struktur muliggjør automatisering av nye produkter over flere baser.

Skoglige beregninger i egne verktøy

• Utføres i LaSer, egenutviklet programvare «MathLab»

• Trehøyder, overhøyde og middelhøyde

• Tetthetsvariabler, treantall pr ha og grunnflate pr ha

• Volum pr ha, treslagsfordeling

• Størrelse på trærne, middeldiameter og diameterfordeling

7

Skandinavisk erfaringsbase tilsier bruk av prøveflater i felt for beregning av regresjoner.

Regresjoner gir høy presisjon på skogvariablene.

Internasjonale miljøer utenom Skandinavia kommer etter (Canada 2013)

Nordisk fagmiljø har femten års erfaringsbase!

Laserdata derivater

• Utfordring:

• Gi oss informasjon om terrenget

• Gi oss informasjon om terrengoverflata

• Skogens romlige fordeling utover bestand?

• Er det mulig m basveg beregning (som kan brukes)?

8

Terreng Stigning klassifisert vha DTM/laserdata

Informasjon om terrenget

Informasjon om terrenget

Flow accumulation

Compound topographic index

Topographic Wetness Idex

Wet Area Mapping

”kjært barn – mange navn”

Informasjon om terrenget – hva må til?

1. FC Ground Multipoint

2. Terrain dataset

3. Terrain to Raster

12

1. Multipoint genial lagring

2. Terrain, filtrer m Z-verdi

3. PITs PEAKs FILL

Terrain, overlegent «point to raster», kan modifiseres og oppdateres bla m breaklines!

Bygg Terrain med en testet Z-verdi (0,3/0,5 m) OG Natural Neighbours (ikke lineært)

Kriging for interpolering til terreng, krever mye datakraft og kompetanse på statistikk,

«flater ut» terrenget, ikke alltid like god på breaklines, trippelpluss for svært detaljerte

Terrengoverflater!!

Bruk laserdata – unngå kjøreskader

13

Unngå skader – hva må til?

• «DTM»

• Stigning

• Grid 3x3

• Grid 4x4

• Modelbuilder

• Wet Area Map model

14

– WAP

– FILL!!!

– Flow Direction

– Flow Accumulation

– Stream to feature

– WAP

– Sunn praktisk bruk!

PS! Tilsvarende modellering er utført i Sverige av Skogforsk mfl. og er svært godt mottatt blant entreprenører som hogger/kjører!

Romlig fordeling utover bestand

Ortofoto Overstandere Tetthetsindeks (ungskogpleie) Høyde

Tetthetsindeks, skogfaglig regelsett som kjøres i GIS vha modelbuilder, og leverer ferdig kartlag som viser hvor det er behov for tiltak innen et bestand

Basveg - terrengtransport

16

Basveg – Hva må til?

1. Helling mm

2. Hellingsretning

3. ASCII tabell

4. «No go areas»

18

«No go areas»: myr, vann, nøkkelbiotoper osv.

1. Cost surface

2. «Aspect»

3. Kobles til Aspect

4. Kan ikke krysses

Løst utfordringen:

• Utfordring:

• Gi oss informasjon om terrenget JA

• Gi oss informasjon om terrengoverflata Kun delvis

• Skogens romlige fordeling utover bestand? JA

• Er det mulig m basveg beregning JA

Løst med laserdata/terrain/raster og i all hovedsak

Spatial Analyst! (10.1/10.2 stor forbedring vs lagring)

Terrengoverflate indeks gjenstår!

19

Spørsmål og svar

Takk for oppmerksomheten Kontaktinformasjon: Viken Skog SA Svein Dypsund Tlf 900 25 141 E-post sd@viken.skog.no