Tæknibylting í skógmælingum

27.11.2020

Með LiDAR-tækninni er kleift að afla landupplýsinga í mun meiri upplausn en áður hefur verið kleift og mun nákvæmari hæðarmælinga. Til dæmis fæst hæð trjáa í skóga með nokkurra sentímetra nákvæmni og þannig má meta lífmassa í heilum skógi á stuttum tíma. Skjámynd úr myndbandi

Prófanir Skógræktarinnar og fjarkönnunarfyrirtækisins Svarma á notkun dróna með LiDAR-tækni til skógmælinga lofa mjög góðu. Ljóst er að tæknin getur nýst mjög vel við að meta lífmassa í skógi og þar með kolefnisbindingu. Gögnin sem mælingarnar gefa sýna til dæmis hæð einstakra trjáa í skóginum með nokkurra sentímetra nákvæmni. Frá þessu er sagt í nýju myndbandi sem Skógræktin hefur gefið út.

Skógrækt á Íslandi stendur á tímamótum. Grisjunarþörf fer mjög vaxandi í íslenskum skógum og við því þarf að bregðast með nýjustu þekkingu og tækni að vopni. Liður í því er verkefni sem naut styrks úr Framleiðnisjóði landbúnaðarins og umhverfis- og auðlindaráðuneytinu. Bornar voru saman niðurstöður úr LiDAR-drónamyndatökum og hefðbundnum skógmælingum.

Markmið verkefnisins var að þróa aðferðir til að lækka kostnað við skógmælingar sem eru dýr og tímafrekur þáttur í úttektum á skógum. Gerðar voru athuganir og tilraunir á þremur skógarjörðum í Fljótsdalshreppi á Héraði, Brekkugerði, Brekkugerðishúsum og Geitagerði. Þessar jarðir urðu fyrir valinu vegna þess að á þessu tiltölulega afmarkaða svæði er að finna skóga á aldursbilinu 15-50 ára gamla.

Flygildi, sem oftast er kallað dróni í daglegu tali, má nota við margs konar mælingar. Í verkefninu var settur svokallaður LiDAR-skanni á drónann. Hann sendir út leysigeisla og mælir 100.000 punkta á hverri sekúndu. Með þeim upplýsingum sem safnast er hægt að búa til hæðar- og landlíkan í þrívídd. Þá má nota áfasta myndavél til að lita svokallað punktaský sem skanninn gefur og búa til loftmynd samtímis.

Við hefðbundnar skógmælingar eru valdir mælifletir í skóginum þar sem öll tré eru þvermálstré og valin tré hæðarmæld, venjulega hæsta tréð og meðaltréð.

Mikil nákvæmni

Til samstarfs við Skógræktarinnar í verkefninu kom fyrirtækið Svarmi, íslenskt gagnafyrirtæki á sviði fjarkönnunar, sem notast einkum við gögn sem aflað er með drónaflugi. Tveir starfsmenn Svarma fóru með dróna búinn LiDAR-búnaði á vettvang í Fljótsdal þar sem flogið var yfir svæðin. Skönnun svæðanna tók einn vinnudag og svo fór tæpur dagur í viðbót í að búa til punktaskýið. Flóknast í verkefninu var að þróa algrímið sem notað er til að greina punktaskýrið, þ.e. telja trén, staðsetja þau og finna hæð þeirra. Út frá þeim upplýsingum er svo hægt að áætla lífmassa trjánna í skóginum.

Hver punktur á punktaskýinu sýnir hæð yfir jörðu mjög nákvæmlega. Hæð allra trjáa á viðkomandi svæði má því sjá með nokkurra sentímetra nákvæmni. Auðvelt er að fjarlægja gróður og mannvirki á myndunum og sjá landið undir skóginum eins og það væri gróðurlaust. Þessar loftmyndir og hæðarlíkön bæta því miklu við þær upplýsingar sem fást með hefðbundnum skógmælingum.

Lofar góðu fyrir framtíð skógmælinga

Niðurstöður verkefnisins sýna að LiDAR-mælingarnar koma mjög vel út í samanburði við hefðbundnar skógmælingar á jörðu niðri. Það þýðir að þessi tækni lofar mjög góðu fyrir framtíð skógmælinga á Íslandi. Því miður gekk ekki vel að meta gæði einstakra trjáa með þessum myndum en sérfræðingar Svarma telja að úr því megi bæta, til dæmis með svokallaðri fjölsviðsmyndgreiningu. Kosturinn við að nota punktaský sem þessi umfram hefðbundnar mælingar er ekki síst sá að með LiDAR-mælingum er hægt að mæla allan skóginn í heild í stað afmarkaðra mæliflata sem valdir eru af handahófi. Í rannsókninni var mjög augljóst að þessi tækni gefur mjög nákvæmar upplýsingar um fjölda og hæð trjáa sem stóðust fyllilega samanburð við mælingar á jörðu niðri. Einnig gerir þessi tækni kleift að fá mjög góðan samanburð á skógum frá ári til árs.

LiDAR-tæknin getur því nýst mjög vel við að meta lífmassa í skógi og þar með við mat á kolefnisforða. Það þýðir einnig að tæknin getur komið að mjög góðum notum við mat á kolefnisbindingu í skógum og skýrslugerð vegna loftslagsbókhalds Íslands. En til þess að svo megi verða þarf að gera frekari rannsóknir og prófanir á tækninni og þeim niðurstöðum sem hún gefur.

Verkefninu sem hér hefur verið sagt frá lauk formlega á vordögum 2020 með skýrslugerð. Spennandi verður að sjá hvert framhaldið verður. Í myndbandi sem Skógræktin hefur gefið út um verkefnið segja þeir Björn Traustason, landfræðingur á rannsóknasviði Skógræktarinnar og verkefnisstjóri í rannsókninni, og Lárs Heiðarsson skógræktarráðgafi frá verkefninu og kostum tækninnar fyrir skógmælingar á Íslandi. Einnig koma fram tveir starfsmenn Svarma, Tryggvi Stefánsson, tæknistjóri og stofnandi Svarma, og Sydney Gunnarsson aðgerðastjóri sem lýsa tæknilegri hlið verkefnisins. Um myndbandsgerðina sá Hlynur Gauti Sigurðsson.

Texti: Pétur Halldórsson

Til baka í yfirlit