Puuston yksityiskohtainen tunteminen droonien ja karttojen avulla parantaa metsänhoitoa tulevaisuudessa. UNITE:n uudet tutkimushankkeet kehittävät innovatiivisia ratkaisuja metsätiedon keräämiseen ja tarkkaan puunkorjuuseen.
Hankkeissa käytetään tarkkoja metsäkarttoja ja autonomisia drooneja apuna, jotta metsähakkuiden laatu olisi parempi. Lisäksi tutkitaan, miten pelillistettyjä kännykkäsovelluksia voi hyödyntää metsätiedon keruussa. Suomen Akatemia myönsi Ideat ratkaisuiksi -rahoitushaussa rahoitusta hankkeille, jotka vakuuttivat vaikuttavuuspotentiaalillaan ja kyvyllään valjastaa tutkimustieto käytännön hyödyksi.
Mielekästä metsätiedon keruuta pelillistetyillä sovelluksilla
Tampereen yliopiston yliopistotutkija Timo Nummenmaan ja Itä-Suomen yliopiston professori Mikko Vastarannan yhteistyöhankkeessa Pelillistetyt lisätyn todellisuuden sovellukset puiden ja metsien havaitsemiseen käyttäen LiDARia (GamiLiDAR) havainnoidaan puita ja metsiä mobiilisovelluksen avulla. Hankkeessa osallistujat liikkuvat metsässä ja pelaavat mobiililaitteella lisätyn todellisuuden peliä. Samalla pelaajat keräävät laitteen, esimerkiksi kännykän, laserkeilaimen avulla metsistä pistepilvi- ja paikannustietoa.
– Tarkastelemme, kuinka erilaisilla vuorovaikutuksen muodoilla saadaan kerättyä tietoa metsän eri ominaisuuksista. Tavoitteenamme on tehdä metsätiedonkeruusta mahdollisimman mielekästä pelaajalle ja kerätystä tiedosta hyödyllistä sen käyttäjälle, hanketta johtava Nummenmaa kertoo.
Hankkeen tarkoituksena on yhdistää metsätiedon kerääminen osaksi muuta metsässä tapahtuvaa toimintaa. Tällöin erillisten mittauskampanjoiden tarve vähenee ja syntyy uudenlaisia kaupallisia mahdollisuuksia.
Yksityiskohtaista tietoa metsänhoitoon
Paikkatietokeskuksen professori Juha Hyypän johtamassa Metsien moninaiskäytön turvaaminen tarkkojen yksinpuinkarttojen avulla -hankkeessa keskitytään puuston yksityiskohtaiseen mittaamiseen ja tämän tiedon hyödyntämiseen metsän harvennuksessa ja hoidossa. Jos metsistä poistetaan liikaa puuta ensiharvennuksella, metsien kasvu pienenee ja hiilensidonnan kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistavoitteet vaarantuvat.
– Suomessa metsät palvelevat monia tarkoituksia, ja metsäteknologiankin on tulevaisuudessa tuettava yhä moninaisempaa metsien käyttöä, kertoo Hyyppä.
Vuonna 2022 Ponsse lanseerasi automatisoidun harvennuskoneen, joka mittaa puuston ominaisuuksia koneeseen asennetun laserkeilauslaitteiston avulla ja ehdottaa hakattavia puita. Tämän hankkeen tavoitteena on parantaa hakkuukoneen keräämän tiedon tarkkuutta niin, että se tunnistaa puun ominaisuuksia, eli puustotunnuksia, yhä paremmin.
Tutkimustyössä puusto mitataan tarkasti ja metsästä luodaan digitaalinen kaksonen monen aallonpituuden laserkeilausaineistolla. Harvennuskone hyödyntää metsän digitaalista kopiota sekä mittaa omalla laserkeilaimellaan ympäröivän puuston ominaisuuksia.
Hankkeessa jatkokehitetään Paikkatietokeskuksen liikkuvan laserkeilauksen varsin tarkoiksi todettuja puustotulkinnan algoritmeja.
– Puuston yksityiskohtainen tuntemus mahdollistaa tarkemman suunnittelun ja toteutuksen eri käyttötarkoituksiin. Näin metsänhoito on entistä tarkoituksenmukaisempaa sekä puiden taloudellisen hyödyntämisen, alueen virkistyskäytön, hiilensidonnan että luontoarvojen näkökulmasta, Juha Hyyppä toteaa.
Autonomiset droonit metsätöiden tukena
Metsien tarkan tuntemisen edistämiseen sai rahoitusta myös Paikkatietokeskuksen professori Eija Honkavaaran luotsaama hanke Autonomiset drooniratkaisut yksittäiseen puuhun perustuvan metsänhoidon tueksi (DRONE4TREE). Hankkeessa kehitetään ja käytetään kaukokartoitusteknologiaa, jossa drooni sijoitetaan älykkääseen laatikkoon, joka huolehtii automaattisesti lentoonlähdöstä, laskeutumisesta, latauksesta ja tiedonsiirrosta. Tavoitteena on saavuttaa edistysaskel droonien ja reaaliaikaisen kaukokartoitusanalyysin hyödyntämisessä metsätöiden tukena.
– Suunnittelemme hankkeessa toimintakonseptin kahdelle toisiinsa linkittyneelle sovellukselle, puiden laatuanalyysille ja valikoivan puunkorjuun päätöksenteolle. Testaamalla, arvioimalla ja kuuntelemalla käyttäjien kokemuksia sovitamme kaukokartoitusteknologian menetelmät käytännön sovellusten tarpeisiin, kertoo Honkavaara.
Hankkeessa tehdään tiivistä yhteistyötä yritysten ja muiden sidosryhmien kanssa. Samalla kartoitetaan uuden teknologian kaupallisia mahdollisuuksia.
Suomen Akatemia myönsi hankkeille yhteensä 899 061 euroa rahoitusta. Kaksivuotiset hankkeet alkoivat 1.1.2024.
Lisätietoja:
Yliopistotutkija Timo Nummenmaa, etunimi.sukunimi@tuni.fi
Professori Mikko Vastaranta, etunimi.sukunimi@uef.fi
Osastonjohtaja Juha Hyyppä, etunimi.sukunimi@maanmittauslaitos.fi
Tutkimusprofessori Eija Honkavaara, etunimi.sukunimi@maanmittauslaitos.fi
Kuva: Itä-Suomen Yliopisto/Varpu Heiskanen