Seminaarissa käsiteltiin metsäinventoinnin ja -suunnittelun uutuuksia sekä tulevaisuuden metsätalouden innovaatioita.
UUDET TEKNIIKAT METSIEN INVENTOINNISSA JA SUUNNITTELUSSA
Metsien kartoitukseen kehitetään edelleen eri tekniikoita. Professori Mikko Vastaranta esitteli erilaisia laitteita, joilla voidaan kartoittaa puustoa lähietäisyydeltä. Laitteiden käyttöä testataan ja niillä ollaan saavuttamassa tasoa, jolloin kaikki puut löydetään ja saadaan mitattua tarkasti.
Avaruudessa maata kiertävät lasertutkat sopivat hyvin biomassan arviointiin laajoilla alueilla ja niiden avulla voidaan tehdä maailman kattavia karttoja.
- Laitteita voidaan käyttää myös metsien inventointiin, tosin haasteina ovat kohinan poisto tiedoista sekä perustason luokittelu, toteaa professori Lauri Korhonen.
Professori Petteri Packalénin mukaan haasteita aiheuttaa kuvaamisen ja mittauksien ajallinen yhteensovittaminen, kun satelliittikuvaukset, laserkeilauksen pisteparvikuvaukset ja maastomittaukset tapahtuvat samalla alueella eri vuosina.
Laskelmissa käytettävien mallien kehittäminen on tarpeen. Professori Lauri Mehtätalo esitteli uuden puuston tilavuuden kasvumallin, joka perustuu metsikön ikään. Mallin tulokset ovat vertailussa osoittautuneet realistisemmiksi kuin suunnittelulaskelmissa käytettävän MELAn kasvumallit.
Metsäsuunnitteluun tulee uusia huomioon otettavia seikkoja yhteiskunnan muuttuessa.
- Metsäsuunnittelussa on tarve tietyillä alueilla ottaa huomioon tuulimyllyjen aiheuttaman melun vaimentaminen ja näkymien suojaaminen metsien puustolla, sanoo professori Timo Tokola.
Uusia näkökulmia metsäsuunnitteluun tuo myös tekoälyn hyödyntäminen. Professori Jari Vauhkosen mukaan esimerkiksi kuvanmuokkauksella voidaan luoda näkymiä, miten toimenpiteet vaikuttavat metsiin tai miten vuodenaikojen vaihtelu vaikuttaa maisemaan. Hän pohti myös tekoälyn käyttöä monitavoitteisessa päätöksenteossa.
Esityksessään professori Jari Vauhkonen havainnollisti, mihin tekoälyä voisi käyttää metsäsuunnitteluprosessissa.
SATELLIITTIPOHJAISIA JA MUITA INNOVAATIOITA TULEVAISUUDEN METSÄTALOUTEEN
Seminaarissa esiteltiin myös satelliitteihin ja ilmasta tehtävien laserkeilausten (ALS) käyttöä metsien inventoinneissa. Väitöskirjatutkija Katri Mäkisen tutkimusten mukaan Sentinel-2-aikasarjan käyttö voisi parantaa huomattavasti lajikohtaisia tunnuksia koskevia arvioita ALS-pohjaisissa metsäinventoinneissa verrattuna yksittäisen ajanhetken käyttöön. Väitöskirjatutkija Hanna Haapala käyttää tutkimuksessaan ICESat-2 satelliitin tuottamaa dataa. Sen avulla voidaan metsätaloudessa arvioida alueen puustoisuutta. Haapala on tarkastellut myös dataan liittyviä epävarmuuksia. Puustoisuuden luokituksessa yleinen tarkkuus oli noin 94 %.
Väitöskirjatutkija Andras Balazs tarkasteli CNN:n (Convolutional Neural Networks) käyttöä pistedatan analysoinnissa. Jo 5 pulssia/m2 tiheys mahdollistaa CNN:lle huomattavasti tarkemmat metsämuuttujien arviot kuin vertaillut menetelmät. CNN on kohtuullisen hyvin yleistettävissä ja koulutettuja malleja voitaisiin edelleen kouluttaa uusilla tiedoilla. Tutkija Daniel Schraik on käyttänyt Kalman-suodatinta metsien muutosten havaitsemiseen. Hänen mukaansa jopa 72 % harvennuksista havaittiin oikein, mukaan lukien hyvin kevyet harvennukset.
Lehtipinta-alaindeksi (LAI) on harvoin mitattu tai arvioitu metsien ominaisuus. Se on kuitenkin tärkeä metsän latvusmuuttuja, joka liittyy erilaisiin metsäekosysteemien biofysikaalisiin prosesseihin.
- Ilmasta tapahtuva laserkeilaus (ALS) on lupaava mallinnuksessa ja LAI:n kartoittamisessa käyttäen erilaisia ALS mittauksia, sanoo väitöskirjatutkija Shaohui Zhang.
Väitöskirjatutkija Tapio Lempinen esitteli päätöstukijärjestelmien kehittämistyötä. Hän painottaa, että mallien koodia on syytä parantaa luottaen dataan niin paljon kuin mahdollista.
METSIEN INVENTOINNIN KEHITTYMINEN PAIKALLIS- JA VALTAKUNNAN TASOLLA
Valtakunnan metsien inventointi on muuttunut yli 100 vuotisen historiansa aikana, kertaa professori Annika Kangas. Menetelmät ovat muuttuneet sitä mukaa kun inventoinnista vastaavat henkilöt ovat vaihtuneet ja uusia menetelmiä on otettu käyttöön. Alusta asti on ollut haasteena nykyisen ja tulevan puuston tilavuuden määrittäminen eri mittakaavan alueille. Puuston tilavuuden lisäksi nykyisin tarvitaan tietoa metsien biomassasta, hiilinielusta ja monimuotoisuudesta. Tänä päivänä inventoinnissa seurataan 140 tunnusta, uusimpina pohjakasvillisuuden esiintyminen ja lintulajit.
Professori Matti Maltamo valotti paikallista inventointia, jota on tehty vielä pidempään kuin valtakunnan metsien inventointia. Esimerkiksi Kolilla on tehty ensimmäisiä inventointeja jo vuosina 1835–1845. Kylittäistä inventointia alettiin tekemään 1960-luvun lopulla. Tähän vaikuttivat relaskoopin ja tuottotaulukoiden käyttöönotto. 2000-luvulle tultaessa kolmiulotteinen kaukokartoitus otettiin käyttöön ja uusin muutos on avoin metsätieto vuodesta 2018 lähtien. Vaikka menetelmät ovat kehittyneet vuosien varrella, niin edelleen haasteita on puuston laadun arvioinnissa, muiden lehtipuiden kuin koivujen tunnistamisessa sekä puiden osien mittasuhteiden määrittämisessä.
Seminaarin järjestäjiä ilahdutti salin täyteinen osallistujien joukko, jossa oli tutkijoiden lisäksi mukana useita käytännön metsätalouden edustajia. Järjestäjien mukaan tilaisuus symbolisoi työn siirtoa uudelle sukupolvelle, joka jatkaa sekä inventointien että metsäsuunnittelun kehittämistä tutkimuksen keinoin.