Hyvää metsänhoitoa paikkatiedon avulla

Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio rakentaa uutta Esri-pohjaista metsävaratietojärjestelmää. Se tehostaa metsävaratiedon keruuta, säästää kustannuksia ja mahdollistaa muun muassa uudenlaisten hyvää metsänhoitoa edistävien palveluiden tarjoamisen metsänomistajille.


Uusi metsävaratietojärjestelmä tulee maa- ja metsätalousministeriön metsäosaston alaisuudessa toimivien 13 alueellisen metsäkeskuksen käyttöön. Järjestelmään metsäkeskukset kokoavat maan kaikista yksityisomisteisista metsistä inventointitiedot, joita keskukset hyödyntävät sekä neuvonnassa että liike- ja viranomaistoiminnassa.


Yksityisomisteisia metsiä on Suomessa noin 15 miljoonaa hehtaaria ja yksityisiä metsänomistajia noin 450 000.

Referenssi_Tapio.jpg

Vähemmin kustannuksin enemmän inventointeja


Tähän asti metsävaratiedon keruu on tapahtunut puhtaan manuaalisesti siten, että metsäkeskusten tiedonkerääjät ovat käyneet ilmakuvien kanssa maastossa arvioimassa kunkin metsikkökuvion puuston määrän ja laadun sekä tarvittavat metsänhoitotoimenpiteet.


Vanha tiedonkeruutapa on työvoimavaltaisena aivan liian hidas ja kallis. Ei ole kustannustehokasta käydä kymmenen vuoden välein läpi samoja alueita samalla menetelmällä, koska tilanne on osittain muuttumaton puuston kasvua lukuunottamatta.

 

Tiedonkeruu uuteen metsävaratietojärjestelmään tapahtuu kaukokartoituksena, joka perustuu lentokoneesta tehtävään laserkeilaukseen ja ilmakuvaukseen. Lisäksi metsikkökuvioilla olevan puuston tulkintaa varten tarvitaan maastossa paikan päällä tehtyjä puiden mittauksia tarkasti paikannetuilta ja edustavilta koealoilta.


Valtakunnallisena tavoitteena on uuden tiedonkeruumenetelmän avulla lisätä vuosittain inventoitavien alueiden määrää 800 000 hehtaarista 1,5 miljoonaan hehtaariin ja pudottaa tiedonkeruun hehtaarikohtaisia kustannuksia 40 prosentilla.


”Tiedonkeruuseen laitetaan saman verran rahaa, mutta koska se on pinta-alayksikköä kohden halvempaa, vuosittaisen inventoinnin kokonaismäärää voidaan nostaa", metsävaratietojärjestelmähankkeen projektipäällikkö Henry Schneider Tapiosta kertoo.


Kustannussäästöt syntyvät ennen kaikkea siitä, että uusi menetelmä vähentää työvoimatarvetta ja siirtää ison osan maastossa tehtävästä työstä tietokoneen ruudun äärelle, mikä vähentää matkakustannuksia.


Koealojen tiedoista yleistys koko alueelle

Inventointialueet ovat vähintään 50 000-100 000 hehtaarin suuruisia, ja kullekin alueelle tarvitaan Schneiderin mukaan 500-700 koealaa, joilla tehdään mallinnusaineiston saamiseksi mittauksia maastossa.


Laserkeilausaineisto tuottaa tiedon alueiden puuston korkeudesta ja ilmakuva-aineisto omanlaisensa sävyarvot erityyppiselle puustolle. Koealoilla puolestaan mitataan tarkasti puusto, ja tieto yleistetään koskemaan kaikkia alueen saman sävyisiä metsiä.


”Yksinkertaistaen: jos aineistossa on tietynsävyinen ruskea pikseli, ja koealalla on tuon pikselin kohdalla 60-vuotias kuusikko, voidaan sanoa, että kaikki aineiston samansävyiset ruskeat pikselit ovat 60-vuotiaita kuusikoita”, Schneider selittää.


Koealalla mitataan puiden keskikorkeus, keskiläpimitta ja kappalemäärä, jolloin saadaan laskettua koealan puuston tilavuus puulajeittain. Lukujen perusteella vastaavat tiedot lasketaan laserkeilaus- ja ilmakuva-aineistoista koko inventointialueen metsikkökuvioille.


Paikkatietosovellus kattaa koko prosessin

Metsävaratietojärjestelmä on Esri-teknologian päälle rakennettu paikkatietosovellus, joka kattaa kaikki inventointiprosessissa tarvittavat toiminnot. Se lukee tarvittavaa dataa, tallentaa sen tietokantaan, ylläpitää ja käsittelee laserkeilausaineistoa ja ilmakuvia sekä esittää metsäkuviot ja muun tiedon havainnollisesti kartalla.


Sovelluksen tietokantaan tuodaan metsäkeskusten vanhan metsävaratietojärjestelmän 1-15 vuotta vanha kuvioaineisto. Sen pohjalta sovellukseen integroitu ohjelmisto sijoittaa koealat kartalle niin, että ne edustavat mahdollisimman hyvin alueen metsien sisäistä vaihtelua.


Maastossa koealatiedot tallennetaan maastotallentimelle, josta ne siirretään suoraan paikkatietosovelluksen tietokantaan. Koeala-, laserkeilaus- ja ilmakuva-aineiston yhdistelyn ja sen perusteella syntyvän puustotulkinnan tekee ulkopuolinen kaupallinen toimija.


”Tuloksena on hila-aineisto, jossa saamme inventoitavan alueen metsikkötiedot jaoteltuna 16×16 metrin ruutuihin. Sen jälkeen me yleistämme vielä hila-aineiston metsikkökuvioille. Yleistys tapahtuu joko vanhoille kuvioille tai jos joku kuvio on ilmakuvan perusteella muuttunut, teemme sen tilalle uuden kuvion, jolle hila-aineisto yleistetään”, Schneider kertoo.


Lisäksi paikkatietosovellukseen on integroitu laskentajärjestelmä, joka laskee tietyillä kriteereillä, mikä on kunkin metsäkuvion tarvitsema käsittely- tai hoitotoimenpide, kuten harvennus, lepo tai avohakkuu ja sen jälkeen tapahtuva puuston uudistaminen.


”Laskentajärjestelmän tuottama toimenpide-ehdotus perustuu mitattuihin puustotunnuksiin. Kyseessä on arvio toimenpidetarpeesta. Hakkuun tai muun toimenpiteen operatiivinen suunnitelma vaatii tämän lisäksi maastokäynnin”, Schneider huomauttaa.


Tietoa neuvontaan ja metsäsuunnitteluun

Metsävaratiedon keruun päätarkoituksena on Schneiderin mukaan se, että yksityisille metsänomistajille kyetään tiedottamaan heidän metsiensä hoitotarpeesta.


”Koko toiminnan päämääränä on, että metsiä hoidetaan hyvin ja että metsänomistajat ovat tietoisia omien metsiensä mahdollisuuksista ja hoitotarpeista. Kerättyä aineistoa käytetään muun muassa metsänomistajien neuvontaan ja metsäkeskusten tarjoamiin kaupallisiin palveluihin”, hän kertoo.


Rakenteilla oleva metsävaratietojärjestelmä tarjoaa mahdollisuuksia kehittää metsänomistajille myös aivan uusia neuvontakanavia, kuten verkkopalvelua, jota Tapio parhaillaan rakentaa toisessa projektissa.


”Verkkopalvelussa metsänomistajat pääsevät tunnuksillaan katsomaan oman metsänsä tietoja paikkatietojärjestelmästä internetin kautta.”


Tapio kehittää parhaillaan Esri-alustalle myös inventointitietoja hyödyntävää metsäsuunnittelusovellusta. Sen avulla voidaan tehdä metsänomistajille tarkempia tilakohtaisia metsäsuunnitelmia, joita varten metsäkeskusten asiantuntijat käyvät vielä maastossa paikan päällä tarkistamassa tietyt asiat. Toisin kuin tietojärjestelmän automaattisesti tuottamissa suosituksissa näissä suunnitelmissa otetaan huomioon myös metsänomistajien omat tavoitteet metsiensä hyödyntämisessä.


”Neuvonnasta poiketen tämä on jo asiakasrahoitteista toimintaa, mutta siinä käytettävät tiedot perustuvat osittain samaan tietokantaan.”


Jos metsänomistaja haluaa ostaa metsäsuunnitelman joltain muulta toimijalta kuin metsäkeskukselta, metsävaratietojärjestelmästä saatavat pohjatiedot luovutetaan metsänomistajan luvalla kyseiselle toimijalle.


Metsäkeskusten liiketoimintaan kuuluu myös metsäteiden ja -ojitusten rakentaminen, jossa ne ja muut toimijat voivat vastaavasti hyödyntää aineistoja.


Arkkitehtuuri Esri-pohjaiseksi

Koska metsävaratietojen keruu tapahtuu valtion rahoittamana, myös metsäkeskusten viranomaistoiminnassa hyödynnetään samoja tietoja.


”Jos järjestelmästä saadaan esimerkiksi tieto siitä, että jollakin metsikkökuviolla on jokin lakisääteinen asia, kuten puiden istutus, tekemättä, metsäkeskus voi muistuttaa metsänomistajaa asiasta", Schneider sanoo.


Metsäkeskusten viranomaistoimintaan kuuluvat myös kestävän metsätalouden rahoituslain Kemeran mukaiset tukipäätökset ja niiden toteutuksen valvonta. Metsänomistajat saavat tiettyjen edellytysten täyttyessä lain perusteella tukea tiettyihin hoitotoimenpiteisiin, kuten taimikon hoitoon ja nuoren metsän harvennukseen.


”Viranomaistoiminto pystyy metsävaratietojärjestelmästä arvioimaan, täyttyvätkö nämä edellytykset ja tekemään tarvittaessa maastossa lisätarkistuksia.”


Kaikkiaan metsävaratietojärjestelmällä tulee olemaan metsäkeskusten neuvonta-, liike- ja viranomaistoiminnassa 700-800 käyttäjää, kunhan kaikki tietokannan päälle rakennettavat sovellukset ovat käytössä.


Käytöstä poistuva tietojärjestelmä ei ole perustunut Esrin teknologiaan, mutta Esri- tuotteet ovat olleet metsäkeskuksilla muussa käytössä jo pitkään. Esimerkiksi viranomaistoiminnan karttakäyttöliittymä on Esri-pohjainen.


”Joskus vuosina 2004-2005 tehtiin päätös, että koko metsäkeskusten paikkatietoarkkitehtuuri tulee perustumaan Esrin teknologiaan. Siksi metsävaratietojärjestelmässäkin siirrytään toiselta alustalta Esrin teknologiaan”, Schneider kertoo.


Uusi metsävaratietojärjestelmä perustuu TerminalServer-arkkitehtuuriin, joka sopii hyvin metsäkeskusten hajautettuun toimintaympäristöön.