Metsä
Drone

Metsä Group on valjastanut dronet metsänomistajille tarjottaville metsätaloussuunnitelmien tekoon — täsmätietoa metsästä

Metsänomistajalle tärkeä työkalu on metsätaloussuunnitelma. Se kertoo metsien kasvutilanteen ja hakkuiden/hoitotoimenpiteiden parhaan ajoituskohdan. Perinteisesti metsäsuunnitelmaan tarvittavat tiedot kerätään maastossa tehtyjen mittauksen avulla. Nykyään tiedot voidaan kerätä myös ilmasta käsin dronea eli kuvauskopteria käyttämällä.
Tommi Hakala
Kuvauksia tehdään tällä hetkellä GeoDrone X4L -mallilla, joka on valmistajansa VideoDrone Finland Oy:n pienempi malli. Hiilikuiturunkoisen dronen maksimi lentopaino on 6,4 kiloa ja lentoaika mittauksissa on ollut tunnin luokkaa. Drone on varustettavissa erityyppisillä kameroilla ja antureilla.

Metsä Groupin metsäosasto, eli Metsä Forest, hyödyntää uusinta teknologiaa metsänomistajille tarjottavien palvelujen tuottamisessa. Metsä Groupin tekemistä puukaupoista jo yli 40 % tehdään sähköisesti. Metsänomistajille tarjottaviin palveluihin on nyt lisätty nyt myös metsätaloussuunnitelman teko ilmakuvauksen perusteella.

Projektin pilottivaiheessa on kuvattu jo tuhansia hehtaareja yksityisten metsänomistajien metsiä, samalla kameratekniikkaa on kehitetty vastaamaan paremmin tätä tarkoitusta. Nyt ollaan siis tuotannon pilottivaiheessa ja koko suomen tuotantoon siirtymisestä päätetään lähiakoina.

Dronemetsäsuunnittelumenetelmän kehitys on tapahtunut MosaicMill Oy ja Simosol Oy yhteistyönä, Metsä Group on ollut ennakkoluuloton uuden tekniikan käyttöönotossa ja siihen liittyvän virtuaalipuolen kehityksessä.

Metsänomistajan tilaustyö

Metsäsuunnitelman tekeminen alkaa metsänomistajan Metsä Groupille tekemästä suunnitelman tilauksesta. Metsä Group ilmoittaa kohteiden sijainnit seuraavalle portaalle, eli ilmakuvien käsittelystä vastaavalle MosaicMill Oy -yritykselle. Yritys tilaa kuvausprojektin kuvauksiin erikoistuneelta yritykseltä ja ilmoittaa lentojen aluerajaukset – naapureiden metsiä ei kuvata.

MosaicMill toimittaa saamistaan materiaaleista käsitellyt tiedot varsinaisen metsäsuunnitelman tekevälle Simosol Oy:lle. Simosol siirtää osan materiaalista valmiina metsäsuunnitelmana Metsäverkko -palveluun – osa tiedosta kiertää Tieto Oy:n kautta, joka työstää tiedoista metsänomistajalle virtuaalisen metsäsuunnitelman. Lopputuloksena metsänomistaja saa siis sekä metsäsuunnitelman että virtuaalisen esityksen omasta metsästään.

Riittävän suuri kuvausala – tai yhteisprojekti

Vaikka drone-suunnittelu kuulostaa vain dronen lennättelyltä, on todellisuus toinen. Kopterikuvaus vaatii runsaasti huolellisia ennakkovalmisteluja. Metsäsuunnittelun maastomittausosuus dronella on tehokasta, yhden työpäivän aikana saadaan parhaimmillaan hoidettua n. 300 ha, yhdellä tunnin lennätyksellä katetaan 70 hehtaaria. Tämä tarkoittaa myös sitä, että muutaman hehtaarin kuviolle ei kalustoa ole järkevää tuoda. Kun alue on riittävän suuri, on tehokkuus aivan eri tasolla kuin maastosta tapahtuvalla menetelmällä.

Suuremmat kuviot pienipiirteisellä tarkkuudella

Viimeisinä vuosikymmeninä suomalaisessa metsänomistuksessa tapahtunut muutos on tuonut omat hankaluutensa korjuutyöhön – entistä pienemmiksi pilkkoutuneet tilat ovat korjuun kannalta epäedullisia. Samaten metsäkoneiden tehokkuus on nostanut päivätuotoksia, ja koneiden siirtojen määrät ovat lisääntyneet hurjasti.

Ilmakuvausperusteinen kuvaus mahdollistaa kuvioiden yhdistämisen korjuun kannalta järkeviin kokonaisuuksiin. Puuston kasvuvaiheet voidaan määrittää hyvin pieneltä alalta, ja tieto poistettavista puista saadaan hakkuukoneen kuljettajalle ennennäkemättömän tarkasti. Näin esimerkiksi suuremman väljennysharvennuksen sisällä oleva ensiharvennus tai pieni uudistusala voidaan hakata samalla kertaa. Aikaisemmassa koealoihin perustuvassa suunnittelussa tämä on ollut hankalaa ja vaatinut maastosuunnittelijalta paljon työtä – nyt hakkuun suunnitteluun on käytettävissä mitattua täsmätietoa.

Tämä myös avaa mahdollisuuksia hyödyntää uudistuneen metsälain sallimia kasvatusmenetelmiä. Kun mittausparametrit (puuston korkeuden vaihtelut, yms.) määritellään tiettyyn jakaumaan, ja tietokoneelle asetetaan oikeat suodatukset, voi suunnitelma kertoa missä kohtaa on mahdollisuuksia jatkaa kasvatusta vaikkapa jatkuvalla kasvatuksella. Kuvaus myös määrittää kuolleiden eli lahopuiden määrän kuvioilla, jolloin sertifikaattiin vaadittava lahopuun määrä on todennettavissa.

Yllättävän tarkkaa mittausta

Nykyaikaisen digitekniikan myötä kameroiden kehitys on ollut nopeata, jo nyt kuvauksen pikselikoko tarkoittaa 150 metrin korkeudesta kuvattuna maanpinnan tasolla 3x3 sentin ruutua.

Kuvauslaitteisto pystyy myös määrittämään puiden yksilöidyn korkeuden alle metrin tarkkuudella – eli mittatarkkuus riittää jopa uudistusalojen taimettumisen mittaamiseen. Puiden tarkka korkeus määrittyy vertailuna maanpinnan muotoihin, jotka on merkitty pohjakarttaan.

Kamerakuvasta näkyy myös latvusten halkaisija. Jo olemassa olevien laskentataulukoiden avulla pystytään määrittämään kunkin puun järeys, kun yhdistetään edellä mainittu yksittäisen puun korkeus ja latvuksen koko. Runkomuoto taasen kertoo varsin tarkasti puun kuutiotilavuuden – heitot suuntaan tai toiseen tasaantuvat puuston määrän keskiarvottumisen myötä. ”On muistettava, että perinteisen metsäsuunnittelun perusteena ovat alueelta otetut koealat. Nyt sen sijaan mitataan kaikki kuvatut puut, eli käsitellään todellista mittaustietoa”, kiteyttää asian pilottivaiheessa kuvauksia on suorittaneen Metsälinkki Oy:n Juuso Hiedanpää. ”Mitä epätasaisempaa puusto on, sitä tarkempaa ilmakuvaukseen perustuva suunnittelu on koealaperustaiseen mittaukseen verrattuna.”

Tarkistus löytää peruskarttavirheet

Varsinaisen kuvaustyön tekijän kuvaama materiaali siirtyy kuvauksen jälkeen MosaicMill-yrityksen käsittelyyn. Yritys käy kuvausmateriaalin läpi ja tekee sille tarkistukset, kuten puulajivalintojen tarkistukset – myöhemmin tämä vaihe jäänee vähempään osaan, kun ohjelmien ”taidot” karttuvat. Nyt puulajivalinta onnistuu automaattisesti 90 prosentin tarkkuudella.

Suurempien puiden varjoon jäävät pienimmät rungot eivät ymmärrettävästi ilmasta kirjaudu, mutta niiden merkitys kuutiomääräiseen tulokseen on pieni. Kaksivaiheisesti kasvavissa koivu + kuusi -sekametsissä voikin alemman kuusikon määrä heitellä.

Tarkistettavia kohteita ovat muun muassa teiden ja muiden ei-metsätalouskohteiden asettuminen valmiiseen suunnitelmaan. Tämä johtuu siitä, että lentämällä kuvaus määrittää yksittäisten puiden paikat niin tarkasti, että peruskarttavirheet paljastuvat – usein metsätien tai ojan sijainti on peruskartassa pielessä, tai kartalla olevaa kohdetta ei enää ole. Tarkistus myös antaa metsänomistajalle tarkemman kuvan metsien määrästä, usein pieniä peltotilkkuja on metsittynyt ja nyt ne löytyvät – tai paljastuvat muuttuneen metsäksi.

Anturikehitys avaa uusia näkymiä

Vaikka vielä puhutaankin metsäsuunnittelusta ja puuston mittauksesta, mahdollistaa ilmakuvaus tulevaisuudessa monia muitakin toimenpiteitä. Esimerkiksi tulvivien metsäojien perkaukset ”täsmäiskuina” mahdollistavat turhien, koko kuvioita käsittävien perkausten teon, ja samalla vähennetään ojituksen vesistökuormituksia – perkaamattomat ojaosuudet toimivat tehokkaina kiintoaineen sitojina. Toinen kohde voi olla metsäteiden kunnon tarkkailu, tiealueen puustottuminen ja sopivalla hetkellä kuvattuna myös ojien vedenpinnan taso kertovat peruskunnostustarpeesta.

Kamerakuvilla voidaan erottaa puuston puulajit, mutta kuvista voidaan päätellä paljon muutakin, jopa tuhohyönteisten esiintyminen selviää tarkasti. Erilaisten antureiden kehitys avaa tulevaisuudessa todella laajat mahdollisuudet muun muassa korjuuvaurioiden rekisteröinteihin – esimerkiksi ajourapainaumien määrittelyä on jo kokeiltu.

Tieto suunnitelmaksi

Kun kuvaus ja mittaustieto on suodatettu, saadut tiedot siirtyvät prosessissa seuraavaan vaiheeseen. MosaicMill toimittaa käsitellyn aineiston seuraavalle portaalle, eli Simosol Oy:lle. Simosol on maailman johtaviin metsä- ja maatalouden tietopalveluiden tuottajin kuuluva yritys, jonka yhteistyökumppaneita ovat muun muassa suurimmat metsäyhtiöt Etelä-Amerikassa ja Kaukoidässä.

Simosol erottaa materiaalista puuston tilavuustiedot, ja muodostaa mikrokuviot sisältävät kuviokartat. Tästä materiaalista yritys muodostaa varsinaisen metsätaloussuunnitelman, joka siirtyy suunnitelman tilanneen metsänomistajan tarkasteltavaksi Metsäverkko-palveluun. Osa materiaalista lisäkäsitellään Tieto Oy:ssä, jolloin suunnitelmasta saadaan muodostettua virtuaalimetsänäkymä.

Kaikille osapuolille monia hyötyjä

Kun asioita tehdään uudella tavalla, on syytä aina pohtia mitä hyötyä uudella tavalla tekemisestä on. Ilmakuvaukseen perustuvan metsäsuunnittelun osalta on todettava, että hyötyjä on paljon – ja kaikki prosessin osapuolet hyötyvät.

Metsänomistaja saa tarkemman työkalun metsiensä hallintaan. Sen perusteella metsänomistaja voi tarjota markkinoille juuri sellaista puutavaraa, jolle on paras kysyntä ja sitä kautta korkein hinta. Erilaiset metsien hoitotoimenpiteet voi kohdistaa tarkemmin niille alueille, joissa toimenpiteistä on eniten hyötyä, varsinkin epätasaisesti kasvaneissa taimikoissa. Rahaa tulee enemmän ja sitä myös säästyy, kun turhaa työtä ei tule.

Puuta ostavalle metsäyhtiölle edut ovat samat, eli yritykset saavat tarkemman tiedon tarjolle tulevien kuvioiden puustosta. Näin esimerkiksi sekametsäkuvioiden hakkuun ajoitus on helpompi yhdistää tuotantolaitosten tarpeiden mukaiseksi – tai suunnitelmat voidaan virittää keliolosuhteiden vaatimukset huomioiden.

Korjuuta suorittavat metsäkoneyrittäjät saavat täsmätietoa kuvioiden käsittelystä. Tarkat kuviotiedot myös lisäävät yrittäjien oikeusturvaa, kun kuvioiden pienipiirteiset kohdat on selkeästi määritelty ja korjuu voidaan tehdä metsänomistajan toiveiden mukaisesti.

Kaiken kaikkiaan nyt ollaan metsien ilmakuvauksessa saavuttamassa sellainen taso, joka on riittävä metsäsuunnitteluun ja tulevien toimenpiteiden määrittelyyn. Drone-kuvaukseen perustuvalla suunnittelulla saadaan suuriskaalaista satelliittikuvausta tarkempaa tietoa – ja vain suunnitelman tilanneen metsänomistajan alueelta. n

Metsäsuunnittelussa ollaan vähitellen siirtymässä ilmasta tapahtuviin mittauksiin. Metsä Group Oyj on avannut pelin ja tarjoaa metsänomistajalle tarkasti puut yksilöivän metsäsuunnitelman, jonka tekoon käytetään droneilla tehtyjä ilmakuvauksia. Taivaalla 150 metrin korkeudessa pienenä täplänä lentävä drone kameroineen ja antureineen korvaa maastossa liikkuvan suunnittelijan.

Kuvat: Tommi Hakala, Metsä Group, MosaicMill Oy

Kommentti

Drone-lentolaitteiden kehitys on siinä vaiheessa, että niiden avulla voidaan mittaustyön kannalta lentää riittävän pitkiä aikoja. Tämän ovat mahdollistaneet akkujen kehitys ja mittaustyöhön täsmäsuunnitellut dronet.

Tommi Hakala

Aiheeseen liittyvät artikkelit