Polsko-niemiecki projekt: „Opracowanie transgranicznego systemu wspomagania procesów decyzyjnych dla zdalnej i modelowej oceny biomasy drzewnej w lasach obszaru wsparcia Pomerania” INTERREG IV A

Kamil Kondracki „Ocena parametrów leśnych przy pomocy lotniczego skaningu laserowego na przykładzie drzewostanu sosnowego”

Technologia lotniczego skanowania laserowego (Airborne Laser Scanning) Źródło: FUSION/LDV: Software for LIDAR Data Analysis and Visualization – FUSION Version 3.10. Software manual.

Parametry (cechy) drzew i drzewostanów możliwe do uzyskania na podstawie danych z lotniczego skanowania laserowego Liczba drzew, wysokość drzew, charakterystyki korony: objętość, wysokość korony, wysokość osadzenia korony, powierzchnia rzutu korony, biomasa, profil pionowy drzewostanu, LAI, klasyfikacja gatunkowa drzew.

Versuchsfläche in der Abteilung 107f Fläche: 0,3 ha, anzahl der Bäume: 211, durchschnittliche Höhe: 21,7 m, durchschnittliche BHD: 23,8 cm. Standort: Bśw, hauptbaumart: Kiefer, altersklasse: : III Fot. P. Strzeliński

Lotniczy skaning laserowy - dane Dane w formacie LAS (v. 1.2) Gęstość skutecznej rejestracji: cały obszar – 4 pkt/m2 powierzchnie testowe – 16-25 pkt/m2

Dane referencyjne Drzewa modelowe z dokładnie pomierzonymi parametrami (długość, pierśnica, średnice na poszczególnych odcinkach długości, długość korony, wysokość osadzenia korony oraz biomasa/miąższość, Pomiar pierśnic wszystkich drzew wchodzących w skład powierzchni oraz wysokości wybranych z określeniem stanowiska biosocjalnego oraz KJW, Dokładnie pomierzone współrzędne powierzchni oraz drzew modelowych, Naziemny skaning laserowy drzew modelowych i powierzchni próbnych.

Powierzchnia próbna w wydzieleniu 107f (chmura punktów lotniczego skanowania laserowego)

Dane z lotniczego skaningu laserowego zostały poddane analizie detekcji drzew w oprogramowaniu TIFFS (Toolbox for Lidar Data Filtering and Forest Studies) firmy Globalidar. Automatycznie określono dla każdego drzewa takie parametry jak: współrzędne wierzchołka korony, wysokość drzewa, promień korony, powierzchnię rzutu korony, objętość korony. Drzewa modelowe poddano również analizie w FUSION (wysokość drzewa, wysokość osadzenia korony).

Filtration der Punktwolke bis (nach) DEM, DSM und nDSM (OHM)

DEM

DSM

nDSM (OHM)

Auswertung der Bäumefernerkundungund und Bestimmung der Höhe, des Radius, des Kronevolumen und des Kronewipfel

Bestimmung der Vektorbeschichtung des Kronenumriss und des Kronewipfel Bestimmung der Vektorbeschichtung des Kronenumriss und des Kronewipfel. Anzahl der entdecken Bäume: 236

Wynikiem jest również tabela zestawiająca każde wykryte drzewo z opisem dotyczącym m.in. położenia wierzchołka korony, promienia oraz objętości korony i wysokości drzewa.

Auswahl der Bäume die der Versuchsfläche angehören.

214 211 Anzahl der Bäume nach der Auslese (Selektionn): Anzahl der Bäume (nach der terrestrische Vermessung): 211

21,73 m (h Naslunda); 21,99 m (h L) 21,23 m Durchschnittliche Höhe:   Durchschnittliche Höhe berechnet durch TIFFS: 21,23 m

Powierzchnia rzutu koron Powierzchnia próbna: 0,3 ha Sumaryczna powierzchnia rzutu koron powierzchni próbnej: 0,29 ha (96,7%) Projekt INTERREG IVa "ForseenPomerania"

Analizy drzew modelowych

Selekcja drzew modelowych spośród wszystkich drzew wchodzących w skład powierzchni próbnej

Drzewo modelowe nr 166 Fot. P. Strzeliński

Analizy drzew modelowych (FUSION –moduł LDV, Tree measurement)

Wyniki analizy drzew modelowych

Höhe des erste lebende Ast [m] Höhe FUSION [m] Baum Höhe [m] Höhe des erste lebende Ast [m] Höhe FUSION [m] Höhe des erste lebende Ast FUSION [m] Höhe – Differenz [m] Höhe des erste lebende Ast - Differenz [m] 49 19,9 12,9 19,92 12,32 -0,02 0,58 53 23,3 13,6 22,59 13,39 0,71 0,21 74 23,2 13,1 22,41 14,21 0,79 -1,11 126 23,4 15,1 22,57 15,87 0,83 -0,77 131 21,7 18,8 21,60 18,30 0,11 0,50 142 21,3 14,5 19,97 14,48 1,33 0,02 147 21,6 21,05 15,55 0,55 -1,05 166 22,1 15,9 21,44 15,14 0,66 0,76 176 20,2 14,6 19,80 12,00 0,40 2,60 208 24,1 12,1 23,18 13,38 0,92 -1,28 Maximum Minimum Durchschnittlich 0,63 0,89

Höhe /Länge der gefällten Baum [m] geschätzte Höhe (h Naslunda) [m] Höhe (TIFFS) [m] Differenz (pdl*-wo*) (pdl-TIFFS) [m] (wo-TIFFS) [m] 49 19,9 22,02 20,60 -2,12 -0,70 1,42 53 23,3 21,46 22,62 1,84 0,68 -1,16 74 23,2 22,57 22,29 0,63 0,91 0,28 126 23,4 21,96 0,83 1,44 0,61 131 21,7 20,77 22,33 0,93 -0,63 -1,56 142 21,3 22,08 20,88 -0,78 0,42 1,20 147 21,6 21,45 21,32 0,15 0,13 166 22,1 23,04 21,13 -0,94 0,97 1,91 176 20,2 19,69 19,81 0,51 0,39 -0,11 208 24,1 23,73 23,09 0,37 1,01 0,65 Maximum 2,12 Minimum 0,11 Durchschnittlich 0,74 0,90 *pdl - Länge der gefällten Baum *wo - geschätzte Höhe

Wykorzystanie istniejących modeli Szacowanie biomasy na podstawie danych z lotniczego skaningu laserowego Wykorzystanie istniejących modeli G drzewa = 0,013546 ∙ CPA0,510109 Źródło: Zasada i in. 2011. Zależność między pierśnicą a cechami koron uzyskanymi z lotniczego skanowania laserowego [W:] SYLWAN 155 (11): 725−735.

Budowa nowego modelu VknCPAnHnDn = ??? Vk4CPA4H4D4 = v Vk3CPA3H3D3 = v

Podsumowanie Wykorzystanie danych z lotniczego skanowania laserowego wykazuje duży potencjał w określaniu wybranych parametrów taksacyjnych drzew i drzewostanów. Dalsze analizy będą ukierunkowane na wykorzystanie wybranych parametrów taksacyjnych (np. parametry koron) uzyskanych z danych ALS do celów szacowania biomasy oraz miąższości pojedynczych drzew i drzewostanów.

Dziękuję za uwagę! Kamil Kondracki kamil.kondracki@up.poznan.pl Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Leśny, Katedra Urządzania Lasu Projekt „POMERANIA” kamil.kondracki@up.poznan.pl