Dronet avuksi metsätuhojen kartoitukseen

Viime kesänä kymenlaaksolaisen kuusikon yllä pörräsi useasti multispektrikameralla varustettu drone. Dronella kerättiin tietoa siitä, miten kirjanpainajaesiintymä laajenee kesän aikana.

Käytimme dronea tiedonkeruuseen InnoForestView-projektissa, jossa on tavoitteena löytää uusia työkaluja metsätuhojen tunnistamiseen ja niiden vaikutusten arvioimiseen. Hankkeessa kuvattiin erilaisia järjestettyjä kokeita Luken Punkaharjun tutkimusmetsissä. Kohteina oli lisäksi muita metsiä ja niiden puustoon kohdistuneita tuhoja, kuten Kymenlaakson kohde.

Dronen taltioimalla materiaalilla runsaspuustoinen vehreä kuusikko muuttui pikkuruisten kirjanpainajien jäljiltä pikkuhiljaa pystyyn kuolleiden runkojen metsäksi. Pienellä alalla kuoli kauden aikana ainakin 70 isokokoista kuusta. Voimakkaan tuulen jälkeen puita oli kaatunut rytöön kymmenittäin. Metsä kuhisi ja muuttui.

Metsässä kaikki vaikuttaa kaikkeen – sääolojen muutos ja vaihtelu, kovat tuulet ja talvien leutous stressaavat metsäpuita. Jo valmiiksi heikentyneet puut altistuvat muillekin tuhoille. Näin oli käynyt tälläkin kohteella. Hakkuuaukon reunassa kuuset altistuivat auringolle, tuulelle ja lopulta kirjanpainajille. Järkevällä metsäsuunnittelulla riskejä voi joskus vähentää, mutta paljon jää myös sattuman varaan. Tuhojen seurannalle on tarvetta.

Ajantasaiseen seurantaan on työkaluja, jotka palvelevat eri tarpeita puustotuhojen laajuuden ja näkyvyyden mukaan. Pahimmat tuhokohteet löytyvät muualta kuin Suomen aika pienialaisista metsätuhoista. Euroopan unionin panostus Copernicus-maanseurantaohjelmaan ja varsinkin sen Sentinel-satelliittisarjaan on tuonut vapaasti saataville valtavan määrän uutta informaatiota.

Ihmisen näköalueen aallonpituudet kattavat Sentinel-2-satelliitit tallentavat metsät kahdesti viikossa. Tarjolla on myös esimerkiksi SAR-tutkakuvaa tuottava Sentinel-1-satelliitti. Kätevä kurkistusikkuna näihin aineistoihin on Sentinel Hub. InnoForestView-hankkeessamme venäläiset partnerit työskentelivät myös esimerkiksi Venäjän omien, mutta meillä melko tuntemattomaksi jääneiden Resurs-satelliittien datan kanssa.

Samalla kun satelliittien tuottama data on lisääntynyt, myös datan käsittely on nykyisin mahdollista entistä useammalle. Jopa ilmaisohjelmien puolella (QGis) on vapaasti ladattavissa lisäosia satelliittikuvien analyysiin. Googlen tarjoama Earth Engine -ohjelmointiympäristö (GEE), tuo koodarin ulottuville päivittyvän ja kohtalaisen laajan satelliittikuvien tietopankin.

Satelliittikuviin verrattuna droneilla sai kerättyä nopeasti hyvin tarkkaa paikallista informaatiota

Satelliittikuviin verrattuna droneilla sai kerättyä nopeasti hyvin tarkkaa paikallista informaatiota. Tarkalla GPS-paikannuksella ja multispektrikameralla saa tuotettua kolmiulotteisen mallin, josta puut ja niiden latvukset ovat erotettavissa. Kun drone lentää lähellä kuvauskohdettaan, kunkin puun heijastamaa auringonvaloa pääsee analysoimaan jopa lehden tarkkuudella. Puiden tuho-oireet, kuten heikentyneet latvukset, voi näin erottaa, vaikka varsinaista syyllistä ei pelkästä kuvasta voisikaan tunnistaa.

Drone-kuvia voidaan käyttää myös satelliittikuvien aisaparina, jotta satelliittikuvan tulkinta osuisi paremmin kohdilleen myös niiltä kohteilta, joilla drone ei vieraillut. Drone on myös omiaan tuhokohteen jatkuvassa seurannassa esimerkiksi silloin, kun halutaan tietoa siitä, kuinka nopeasti tuho alueella leviää.

Hanke päättyy pian, ja oppeja on aika vetää yhteen. Maailma ei tullut vielä valmiiksi. Olosuhteita ja tietotarpeita on erilaisia, eikä patenttiratkaisuja aina löydy. Pidämme puheenvuoron Biokarelia- ja InnoForestView-hankkeen yhteisessä webinaarissa 26.5. Tervetuloa kuulolle!

Tutkimus etenee kiinnostaviin suuntiin, ja räätälöityjä ratkaisuja tuhojen kartoituksissa kokeillaan. Esimerkiksi koirien kyky haistaa kirjanpainajia on vaikuttanut alustavasti lupaavalta. Entäpä drone-teknologian kehitys – missä vaiheessa dronet saadaan valjastettua tuhoojien täsmätorjuntaan?

Hanke saa rahoitusta Kaakkois-Suomi - Venäjä CBC-ohjelmasta (CBC 2014-2020).