Laserowy skaning lasu w leśnej gospodarce Szwecji. 

Temat ten jest, sądząc z sieci, znany doskonale polskim leśnikom.

Szwedzki instytut badawczy Skogforsk pisał ostatnio:

„Lotnicze skanowanie laserowe znacznie usprawniło leśnictwo.

Wykorzystywany jest między innymi szczegółowy model terenu, który wspiera interpretację planowania prac leśnych. Operacyjne wykorzystanie map wilgotności gleby i różnych szacunków dotyczących lasów zwiększa również precyzję gospodarki leśnej.

Ostatni projekt skanowania laserowego, który rozpoczął się w 2018 r., ma dokładność co najmniej 1 punktu na metr kwadratowy i będzie kontynuowany w ciągu najbliższych 2-3 lat. Oznacza to, że uderzasz w każde drzewo, ale informacje o gęstych młodych lasach nie są jednak całkowite. Aktualne szacunki lasów są przeprowadzane przy użyciu metody powierzchniowej, która jest podsumowana poprzez siatkę kwadratu o boku 10–15 metrów (na przykład Forest Basic Data urzędu leśnego Skogsstyrelsen.) 

Jesienią 2020 roku Skogforsk przeprowadził cykl warsztatów wraz z przedstawicielami szwedzkiej gospodarki leśnej.

Podczas tych prac zidentyfikowano wartość dodaną planowania leśnego, która pojawiła się po pierwszym krajowym skanowaniu laserowym (2009-2015). Oceniono również, jaką wartość dodaną można stworzyć, stosując gęstszy krajowy skan laserowy niż ten, który istnieje obecnie. Oprócz gęstości danych laserowych, czas odnawiania skaningu ma kluczowe znaczenie.  Gospodarka leśna chciałaby, aby ten okres wynosił pięć lat. Jeśli gęstsze dane laserowe staną się droższe, a finansowanie nie wzrośnie, zwiększony poziom szczegółowości musi zostać przeciwstawiony dłuższym czasom odnawiania skaningu.

W roku 2008 r. Skogforsk zbadał, jak gęstsze dane laserowe (około 10 punktów na metr kwadratowy) można wykorzystywać w leśnictwie.  Gęstość skanowania laserowego pozwoliłaby na odwzorowanie poszczególnych drzew. Badanie przeprowadzono przed rozpoczęciem skanowania laserowego Lantmäteriet (Państwowy Urząd Geodezyjny) które miało miejsce w latach 2009–2015. Lantmäteriet wykorzystał wtedy gęstość kropek 0,5 punktu na metr kwadratowy i zaowocował szacunkami lasów, które są obecnie używane.

Główne korzyści zidentyfikowane w badaniu z 2008 r. to:

-Optymalizacja obecnych wartości w planowaniu strategicznym.

-Szacunki laserowe mają niższe błędy średnie niż metody subiektywne.  Mniej błędnych decyzji uzasadnia wykorzystanie danych laserowych.

-Sprzedaż lasu na pniu.

-Szacunki laserowe są tańsze niż szacunki brakarskie (totalstämpling).

-Planowanie prac harwestera i forwardera.

-20–30% wydajniejsze planowanie w biurze i mniej czasu pracy w terenie. Obszary zastosowania: wymiana prognoz,  planowanie rowów odwadniających, czyszczenie upraw i młodników, priorytetyzacja drzewostanów gotowych do końcowych cięć.

-Kartowanie potrzeb prac przy czyszczeniu lasu i ocena oraz kontrola ich przeprowadzenia.

-Wzajemna wymiana sortymentów drzewnych pomiędzy kupcami drewna (Virkesbyte)

-Niższe koszty transportu dla dobrze opisanych zapasów masy drzewnej.

-Wymiana zapasów lasu na pniu pomiędzy kupcami drewna.

-Korzyści dla klienta w łańcuchach produkcyjnych.

-Lepsze dane przyczyniają się do zwiększenia bezpieczeństwa dostaw, lepszego opisu właściwości surowca, lepszej kontroli.

Prawie wszystkie lasy w Szwecji są opisywane od 2015 roku za pomocą danych laserowych i wprowadzane do użytkowania operacyjnego.  Gęstość lasera wynosi 0,5 punktu na 1 m2 a oszacowania lasu jest opisane metodą powierzchniową w siatce o wymiarach 12,5 x 12,5 metra.

Główne korzyści zidentyfikowane po wprowadzeniu tych danych to:

-Planowanie prac zrębowych i zrywkowych.

-Szczegółowy model gleby, siatki wysokości drzew, oszacowanie miąższości oraz mapa wilgotności gleby.

-Planowanie trzebieży lasu razem z detalicznym opisem potrzeb trzebieżowych.

-Projekt dróg leśnych.

-Szczegółowy model gleby oraz mapa wilgotności gleby.

-Planowanie taktyczne

Kiedy należało dokonać oceny, jaką wartość dodaną wniesie gęstszy skan laserowy (5–10 punktów na metr kwadratowy) w porównaniu z dzisiejszym skanem, podkreślano:

-Planowanie prac zrębowych i zrywkowych.

-Bardziej szczegółowa dokumentacja dotycząca tego planowania w celu kontroli wizyt terenowych lub częściowego zautomatyzowania planowania.

-Wzajemna wymiana prognoz.

-Bardziej szczegółowe informacje o poszczególnych drzewach poprawiłoby zdecydowanie prognozy.

Oceniono, że największe wartości istnieją w planowaniu leśnym i w pracach leśnych.  W tym przypadku większa automatyzacja prac zrębowych i prac związanych z hodowlą i ochroną lasu może również skorzystać z bardziej szczegółowych danych.

Jednocześnie prawdopodobne jest, że szczegółowe gromadzenie danych będzie miało miejsce w komputerach maszyn maszynach leśnych, które mają informacje bardziej lokalne.

W związku z jesiennymi 2020 warsztatami Skogforsk omówiono też potrzebę uporządkowania różnych poziomów zastosowania laseru dla potrzeb lasu tj. jakie zmiany w dokładności odwzorowania lub oszacowania zachodzą przy różnych gęstościach lasera.

Inną refleksją była trudność w przewidywaniu, jakie produkty mogą powstać na podstawie gęstszych danych laserowych. W badaniu z 2008 r. nie zidentyfikowano możliwości tworzenia szczegółowych map wilgotności gleby ani kartowania potrzeb lasu w zakresie trzebieży, co przyniosło później duże korzyści.  Postrzeganie wartości dodanej często opiera się na aktualnej wiedzy, ale ciagle pojawiają się nowe innowacje.

W studium wykonalności jesienią 2020 r. nie uwzględniono kosztów ani czasu realizacji.  Te dwa czynniki będą odgrywać kluczową rolę.  Jednocześnie ważne jest, aby zdecydować, czy wartość dodana, jaką możemy uzyskać dla gospodarki leśnej ze skanowania lasu uzasadnia dodatkowe finansowanie, aby uzyskać akceptowalny czas powtarzania skaningu.

Źródło: https://www.skogforsk.se/kunskap/kunskapsbanken/2021/vad-ger-en-tatare-laserskanning-skogsbruket/

Zdjęcie: slu