Lotnicze i terenowe skanowanie laserowe środowiska leśnego - aktualne problemy badawcze

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Lotnicze i terenowe skanowanie laserowe środowiska leśnego - aktualne problemy badawcze"

Teodor Szulc
8 lat temu
Przeglądów:

1 Lotnicze i terenowe skanowanie laserowe środowiska leśnego - aktualne problemy badawcze Krzysztof Stereńczak Zakład Zarządzania Zasobami Leśnymi, Instytut Badawczy Leśnictwa 1

2 Plan prezentacji 1. Wprowadzenie 2. Naziemne skanowanie laserowe 3. Lotnicze skanowanie laserowe 4. Problemy badawcze 2

3 Wprowadzenie 3

4 Las (nie)(zwykle) trudnym obiektem do analizy z wykorzystaniem teledetekcji?!?! Wiele czynników technicznych, a przede wszystkim natury przyrodniczej ma wpływ na wyniki opracowań. 4

5 5

6 Jakie czynniki warunkują dokładność opracowań teledetekcyjnych w lesie? Interesujące cechy: miąższość, wysokość drzew, zwarcie, przyrost itd. 6

7 Skład gatunkowy i forma zmieszania 7

8 Kształt korony 8

9 Stan zdrowotny 9

10 Budowa przestrzenna, zacienianie wzajemne 10

11 Ukształtowanie terenu 11

12 Rzut środkowy Wiśniewska E. w Okła K. [red.] Geomatyka w Lasach Państwowych. Część I podstawy Centrum Informacyjne Lasów Państwach, Warszawa

13 Oświetlenie 13

14 Sezon wegetacyjny 14

15 Dlatego w badaniach środowiska leśnego zwrócono uwagę na skanowanie laserowe. 15

16 16

17 Naziemne skanowanie laserowe 17

19 Liczba drzew Chmielewski L.J., Bator M., Zasada M., Stereńczak K. and Strzeliński P Fuzzy Hough transform-based methods for extraction and measurements of single trees in large-volume 3D terrestrial LIDAR data. In L. Bolc, R. Tadeusiewicz, L.J. Chmielewski, and K. Wojciechowski, editors, Computer Vision and Graphics: Proc. Int. Conf. ICCVG 2010, volume 6374 of Lecture Notes in Computer Science, pages , Warsaw, Poland, Sep Springer Verlag.

LIDAR data. In L. Bolc, R. Tadeusiewicz, L.J. Chmielewski, and K.

20 Miąższość drzew

Skanowanie jednostanowiskowe, a wielostanowiskowe? Zasada M., Stereńczak K., Dudek W., Rybski A. 2013.

21 Skanowanie jednostanowiskowe, a wielostanowiskowe? Zasada M., Stereńczak K., Dudek W., Rybski A Horizon visibility and accuracy of stocking determination on circular sample plots using automated remote measurement techniques. Forest Ecology and Management 302:

22 Średni procent widocznych drzew (%N) i powierzchni pierśnicowego pola przekroju drzewostanu (%G) dla zmiennego promienia powierzchni próbnej [m] Zasada M., Stereńczak K., Dudek W., Rybski A Horizon visibility and accuracy of stocking determination on circular sample plots using automated remote measurement techniques. Forest Ecology and Management 302:

23 Lotnicze skanowanie laserowe 23

24 Sołoduchin W. I., Kulasow A. G., Utenkow B. I., Żukow A. J., Mażugin I. N., Emalanow W. P., Kopolow I. A., Sjonka profila krony dieriewa s pomoszczju laziernego dalnomiera. Lesnoje Choziajstwo 2:

27 27

28 Numeryczny Model Model Pokrycia Terenu Terenu 28

29 Analizy środowiska leśnego 29

30 Cechy pojedynczych drzew 1. Liczba drzew (LD), 2. Średnia wysokość drzew (HL), 3. Wysokość górna (HG), 4. Suma wysokości drzew (NH), 5. Suma powierzchni rzutów koron (P), 6. Suma objętości koron (OZ). Miścicki S., Stereńczak K Określanie miąższości i zagęszczenia drzew w drzewostanach Centralnej Polski na podstawie danych lotniczego skanowania laserowego w dwufazowej metodzie inwentaryzacji zapasu. Leśne Prace Badawcze 74 (2): DOI: /frp

31 Analiza zmian

32 trees growth [m] Przyrost roczny Detected tree growth in various age classes 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0, years years years years years ALS data 0,47 0,33 0,21 0,16 0,08 Yield tables 0,48 0,39 0,29 0,20 0,14 Stereńczak K., Mielcarek M Assessing one year pine growth at stand level with single tree detection based on ALS data. In Proceedings of the 6 th Precision Forestry Symposium: The anchor of your value chain. Edited by Pierre Ackerman, Elizabeth Gleasure and Hannél Ham, 3-5 March 2014, Stellenbosch University, Stellenbosch, South Africa,

33 Optymalizacja przebiegu szlaków zrywkowych Stereńczak K., Moskalik T The possibilities of using a LIDAR-based Digital Terrain Model and single tree segmentation data to determine an optimal forest skid trail network. iforest-biogeosciences and Forestry, (przyjęty do druku). 33

34 Problemy badawcze 34

35 Problemy badawcze TLS: - Przejście od badań podstawowych na działające aplikacje, - Optymalizacja i standaryzacja pozyskiwania danych w zależności od ich przeznaczenia, - Problem rozpoznawania gatunków, - Analiza jakościowa drzew, - Miąższość pojedynczych drzew. 35

36 Problemy badawcze ALS: - Przejście od badań podstawowych na działające aplikacje, - Optymalizacja i standaryzacja pozyskiwania danych w zależności od ich przeznaczenia, - Ujednolicenie metod by możliwe było porównywanie wyników, - Problem rozpoznawania gatunków, - Inwentaryzacja zapasu i cech taksacyjnych w drzewostanach o skomplikowanej strukturze, - Integracja z innymi danymi. 36

37 Integracja z zobrazowaniami hiperspektralnymi Świerk Gatunek drzewa? Sosna Dąb Buk Grab 37

Sławik 2 1 Zakład Zarządzania Zasobami, Instytut Badawczy Leśnictwa 2 MGGP Aero Jednoczesna rejestracja lotnicza

38 Wyniki klasyfikacji (205 drzew) : MNF Maximum Mahalanobisa SVM SAM Dokładność 87,7% 75,5% 77,1% 78,6% Kappa 0,84 0,70 0,70 0,74 K. Stereńczak 1, T. Hycza 1, M. Ciesielski 1, R. Bałazy 1, Ł. Sławik 2 1 Zakład Zarządzania Zasobami, Instytut Badawczy Leśnictwa 2 MGGP Aero Jednoczesna rejestracja lotnicza zobrazowań hiperspektralnych i ALS możliwości wykorzystania w leśnictwie. VII Konferencja Geomatyka w Lasach Państwowych, Rogów września

39 39

40 Dziękuję za uwagę. 40

Podobne dokumenty

Instytut Badawczy Leśnictwa

Instytut Badawczy Leśnictwa www.ibles.pl Charakterystyka drzewostanów Puszczy Białowieskiej na podstawie danych teledetekcyjnych Krzysztof Stereńczak, Miłosz Mielcarek, Bartłomiej Kraszewski, Żaneta Piasecka,