# Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR 1 15 Sep 2010 Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR Adrian Madejczyk COWI Polska sp. z.o.o. Thomas Brethvad COWI Norway Erik Heimdal Iversen COWI Norway

# Projekt pilotażowy 2 15 Sep 2010 Rozpoczęcie programu pilotażowego we współpracy z Nadleśnictwem Świeradów celem którego jest sprawdzenie funkcjonalności i możliwości implementacji do warunków polskich technologii automatycznej analizy cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu danych z lotniczego skaningu laserowego LIDAR. Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Dane  Dane zostały udostępnione dzięki uprzejmości Nadleśnictwa Świeradów.  Pozyskanie danych nastąpiło w 2007 r dzięki uczestnictwie w Programie InterReg IIIA, w projekcie pt.: „Koordynacyjne Centrum Edukacji i Promocji Przyrodniczo-Leśnej w Świeradowie Zdroju”.  Przekazane dane obejmowały: –dane ze skaningu laserowego –ortofotomapę ze zdjęć lotniczych –dane wektorowe z LMN –dane opisowe dla powierzchni kołowych –eksport danych taksacyjnych z bazy SILP 3 15 Sep 2010 Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Dane Czynniki utrudniające przeprowadzenie analizy: -niejednorodność danych – zobrazowania i skaning wykonany przy zmianie fazy fenologicznej u drzew liściastych – niejednorodna próbka nie pozwala na przeprowadzenie analizy dla tej grupy, -trudno identyfikowalne w terenie kołowe powierzchnie próbne z pomiarami z okresu wykonywania skaningu, -krótki termin wykonania analiz Sep 2010 Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Obszar testowy 5 15 Sep oddziały powierzchnia – 815 ha maksymalna wysokość – ok. 830 m n.p.m. minimalna wysokość – ok. 540 m n.p.m. różnica wysokości m Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Obszar testowy 6 15 Sep 2010 Z uwagi na zbyt dużą zmienność reprezentacji gatunków liściastych (etap opadania liści w różnym stadium) postanowiono wziąć do analizy jedynie wydzielenia z dominującym gatunkiem ŚWIERKIEM Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Przeprowadzenie analizy 7 15 Sep 2010 Schemat technologii V=2.326*h 90l *d 3f V=82 m 3 /ha 0,25-1 puls / m 2 dane wektorowe - wydzielenia siatka robocza dane LIDAR pomiary na powierzchniach polowych Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# 8 15 Sep 2010 Przeprowadzenie analizy Wyznaczanie właściwego przebiegu granic pomiędzy wydzieleniami: dane źródłowe : LIDAR oprogramowanie: DEFINIENS Legenda wydzielenia LMN wydzielenia segmentacja Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# 9 15 Sep 2010 Przeprowadzenie analizy Wyznaczanie właściwego przebiegu granic pomiędzy wydzieleniami: dane źródłowe : LIDAR oprogramowanie: DEFINIENS Legenda wydzielenia LMN wydzielenia segmentacja Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Sep 2010 Przeprowadzenie analizy Wyznaczanie właściwego przebiegu granic pomiędzy wydzieleniami: dane źródłowe : LIDAR oprogramowanie: DEFINIENS Legenda wydzielenia LMN wydzielenia segmentacja Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Sep 2010 Przeprowadzenie analizy Ostateczny zakres przeprowadzenia pełnej analizy: powierzchnia : 476,99 ha wysokość drzewostanu: pow. 12 m udział gatunku głównego: pow.60 % ŚW Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Sep 2010 Przeprowadzenie analizy Wykorzystano powierzchnie próbne założone przy ostatnich pracach urządzeniowych liczba powierzchni : 49 wielkość powierzchni: 300 – 500 m 2 wyznaczenie środka powierzchni: pomiar DGPS RTK – dokł. 0,5 – 1 m taksacyjny opis i pomiar drzew Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Sep 2010 Przeprowadzenie analizy Dla wyznaczonych wydzieleń została wygenerowana siatka pomiarowa która jest podstawą do sporządzania obliczeń wszystkich parametrów taksacyjnych: wielkość oczka siatki : 20 x 20 m liczba oczek ujętych w kalkulacji: Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Sep 2010 Przeprowadzenie analizy Określono średni błąd wyznaczenia dla poszczególnych parametrów na podstawie wartości aproksymowanych i rzeczywiście pomierzonych na powierzchniach kołowych Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Sep 2010 Przeprowadzenie analizy Estymacja wartości pierśnicy drzew dla poszczególnych oczek siatki pomiarowej w oparciu o dane LIDAR i wzorcowe wartości z pól testowych Wartość pierśnicy dla każdego oczka [cm] Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Sep 2010 Przeprowadzenie analizy Estymacja wartości wysokości drzew dla poszczególnych oczek siatki pomiarowej w oparciu o dane LIDAR i wzorcowe wartości z pól testowych Wartość wysokości drzew dla każdego oczka [m] Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Sep 2010 Przeprowadzenie analizy Estymacja wartości miąższości dla poszczególnych oczek siatki pomiarowej w oparciu o dane LIDAR i wzorcowe wartości z pól testowych Wartość miąższości dla każdego oczka [m 3 /ha] Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Wyniki Sep 2010 Miąższość określona na podstawie danych LIDAR dla poszczególnych wydzieleń objętych analizą Miąższość określona na podstawie na podstawie pomiarów tradycyjnych dla poszczególnych wydzieleń objętych analizą miąższość m 3 /ha Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Wyniki Sep 2010 Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Wyniki Sep 2010 m 3 /ha Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Wyniki Sep 2010 Miąższość określona na podstawie danych LIDAR dla poszczególnych oddziałów objętych analizą Miąższość określona na podstawie na podstawie pomiarów tradycyjnych dla poszczególnych oddziałów objętych analizą miąższość m 3 /ha Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Wyniki Sep 2010 Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Wyniki Sep 2010 Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Wnioski Sep 2010 Analizy wykonane przy wykorzystaniu tej technologii mają ciągłą reprezentację na całej analizowanej powierzchni – są niezależne od sztucznie wyznaczanych granic co ma ogromne znaczenie przy różnego rodzaju wielkoobszarowych katastrofach naturalnych. Dokładności cech taksacyjnych wyznaczanych na podstawie danych LIDAR dla analizowanej próby (drzewostan świerkowy) jest wysoka i pozwala na wykorzystanie tych danych w opracowaniach urządzeniowych. Obszar reprezentujący zmienność danej cechy w przypadku tej metody ma dużo mniejszą powierzchnie próbkowania (400 m 2 ) niż w przypadku metod tradycyjnych co skutkuje dużo większą reprezentatywnością zmienności poszczególnych cech a co za tym idzie dużo większą dokładnością. Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Wnioski Sep 2010 Analiza ekonomiczna prezentowanej metody wskazuję, że dzięki potrzebie wykonania dużo mniejszej ilości pomiarów terenowych (jedynie ok. 500 powierzchni próbnych dla nadleśnictwa Świeradów) koszty kompletnego opracowania mogą być % niższe. Klient przy tej metodologii otrzymuje pełną analizę cech taksacyjnych oraz dostaje do dyspozycji również produkty pośrednie i dane źródłowe (ortofotomapa, NMT, NMPT, chmura punktów, model wysokości drzewostanu), które stanowią wartość same w sobie i stanowią doskonały materiał po przeprowadzania kolejnych analiz. Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR

# Sep 2010 Dziękuję za uwagę. Analiza cech taksacyjnych drzewostanów przy wykorzystaniu technologii LIDAR