Maastomittauksia Hyytiälässä

Viimeiselle alikasvoskoealalle tehtiin tarkistusmittaus. Siinä valitiin puupareja kaistojen sisällä ja kaistojen välillä. Sillä saatiin selville kaistan sisäinen paikannustarkkuus: kuinka olemme onnistuneet mitatessamme vaijerilla olevan mitan ja latan kanssa puiden sijaintia, sekä Ilkan tekemien fotomittausten/trilateroinnin tarkkuutta. Ohessa koealan lopullinen puukartta, jossa näkyy muutamalla vektorilla tarkistusmittausten puupareja. Puukartta Lapinkangas3. Mittanauhan vetäminen onnistui alikasvoksen seassa ja tarkistukset menivät suunniteltuihin tarkkuuksiin.

 Seuraavaksi siirryttiin Texasin koealalle. Aarne kairasi koepuita ja Pauliina mittasi Vertexillä puiden pituuksia ja elävän latvuksen rajat. Aamuisin metsässä alkoi jo olla syksyistä viileyttä. Koealan laidasta pituusmittaaja löysi mutavesikuopan, johon astui puiden latvoja tiiraillessaan. Kairaaja pääsi siirtymään parin päivän työskentelyn jälkeen seuraavalle koealalle, mutta pituuksien mittaus oli tähän astisista koealoista hitainta. Tahtia hiljensi puuston tiheys, latvojen peitteisyys (kuusen latvoja mukana) ja maasto. Lisää koepuita otettiin kairattavaksi kesän ensimmäiseltä Marv1_2008 - koealalta. Sen jälkeen Aarne purki tuolta koealalta piippolangat ja laput pois.

Seuraavaksi 20. ja 21. elokuuta laputettiin Forstitien ja Koppimännikön koealat. Niille tehtiin puidenluku, joka sujui työparilta nopsaan. Aarne mittasi viikonloppuhommina niiltä pituudet.

Koska aikataulussa oli tilaa, siirryttiin ottamaan vielä kahdelta männynharvennuskoealalta puidenluku. Ensiksi Mä3 ja Mä6 laputettiin. Niiltä luettiin yhdessä puut. Pauliinan jäädessä mittaamaan pituudet ja latvusrajat koepuiksi valituista puista, siirtyi Aarne kairaamaan Koppimännikön ja Forstitien puut. Sen jälkeen vuorossa oli mäntykoealojen kairaukset.

Tervalepikko oli seuraava koeala, joka laputettiin. Puiden luku tehtiin kahdestaan. Näin työskenneltäessä kirjaaja pystyy kauempaa katsomaan puiden latvat ja yleiskunnon, josta voi tehdä kirjaukset huomio-kohtaan. Aarne mittasi vaihteeksi pituudet Pauliinan tallentaessa tuloksia koneelle. Tervalepikko koeala olikin vaikein pituusmittauksien osalta. Lehtipuiden latvuksia sai etsiä kulkemalla kauas puusta, ja maasto oli vaikeakulkuista korpea. Sateen liukastamien puiden juurien lomassa sai katsoa tarkkaan mihin astuu.

Viimeinen työviikko mitattiin kuusikoealoja. Yhteensä koealoja oli kuusi kappaletta , jotka vuoron perään laputettiin ja luettiin. Lopuksi laskettiin puuttuvista koealoista tuloksia, ja tehtiin pieni tarkistusotos Texasin pituusmittauksiin. Kaikki mittaukset saatiin tehtyä tarkasti, ja silti aikataulussa pysyen. Tarkistusmittausotoksia ei otettu kuin muutamalta koealalta, mutta tulosten perusteella kesän alussa saaduissa ohjearvoissa pysyttiin.

Yhteenvetona kesän voi sanoa suosineen mittaajia, säiden puolesta saimme työskennellä mukavan aurinkoisessa säässä. Ne muutamat saadepäivät kuluivat tietojen tallenuksessa atk-luokassa. Iltapäivän kooma estettiin kahvitauolla, ja ehkä hieman musta huumori auttoi jaksamaan vaikeimpien tiheikköjen keskellä. Kesän työrupeama on ollut antoisa, on tullut opittua uutta ja kokeiltua uusia toimintatapoja. Hyytiälän mukavassa piirissä on tavannut uusia ihmisiä, ja etenkin kesän vilkkaimpaan aikaan oppi luovimaan ruokalaan ennen ruuhkia. Ja ne ruoat! Päivän odotetuimmat hetket on vietetty syödessä. Ennen kaikkea on kuitenkin saanut työskennellä metsässä, jota saattaa jopa ikävöidä myöhemmin, jumiuduttuaan työhön neljän seinän sisään.

Tässä tämän kesän ja blogin anti tärkeimmältä osin. Mittaustiedot toimitetaan tutkijoille, ja koealoja odottaa purku. Aarne jatkaa syksyllä jonkin aikaa ja hän saa laittaa viimeiset kuulumiset palstalle.

Mittaukset koealalla Marv1_2009_4 (Lapinkangas 3) jatkuivat kahden viikon ajan, ja koeala saatiin valmiiksi ajallaan. Viimeiseksi tehtävä mittaustarkistus jäi vielä seuraavalle maanantaille.

Lapinkangas oli maastoltaan helppokulkuista hiekkakankaan VT-männikköä, ja suurin osa alikasvoksesta oli kuusia. Ilmakuvapuut olivat pääosin mäntyjä. Koeala on toiminut kenttäkurssien opetuskohteena, ja maanpinnan kulutus on voinut edesauttaa taimikon syntymistä alalle. Koealalta mitattiin yhteensä n. 2500 alikasvospuuta ja 95 ilmakuvapuuta. Yhteensä mittaukset kestivät 15 ja puoli työpäivää.

Alikasvos oli kuusivaltaista, ja tiheimmin taimia oli koealan etelä- ja pohjoisreunassa. Koealan keskellä oli harvempi alue, jossa kasvoi hyvin pieniä männyn taimia. Tällä kohdalla mitattavaksi otettavien mäntyjen pituusrajaa nostettiin 5 dm:n aiemmasta 3 dm:stä. Se nopeutti työskentelyä, ja järkevöitti sikäli, että pienimmät taimet voivat jäädä kookkaiden kanervien ja varpukasvien tuomaan kohinaan laserkeilausdatan tulkinnassa. Mäntyvaltainen kohta on merkitty oheiseen puukarttaan punaisella rajauksella.

Vietin viikonlopun Hyytiälässä ja sain laskettua jonkin verran tuloksia. Mäntykoealojen tiedot on nyt tallennettu ja tarkistettu. Suuremmilta virheiltä vältyttiin. Erotuskasvun ja kairauskasvun välisestä korrelaatiosta lupailimme viime viikolla tuloksia. Tässä niitä nyt on. Ohessa kuvaajat erotuskasvun ja läpimitan välisestä yhteydestä (mantykoealat_d13xid). Kuten kuvaajista näkyy, negatiivista kasvua havaittiin jonkin verran, muuten vaikuttaa hyvältä. Tuo yksi poikkeava arvo MA4:llä oli 2-haarainen mänty, jota ei enää mahtunut mittaamaan rinnankorkeusmerkin suunnasta. Sitten erotuskasvun ja kairauskasvun korrelaatiot (mantykoealat_erotuskasvu_vs_ir5v). Kohtalaisen hyvältä näyttävät nekin. Mietin pitäisikö y-akselin leikkauskohta asettaa nollaan. Silloin selitysasteet pienenevät jonkin verran. Tässä vielä d1.3xh-kuvaajat (mantykoealat_d13xh), jotka nekin todistavat sen puolesta, että läpimitat on oikein mitattu. En nyt tiedä, voisiko näiden perusteella jättää kairaukset tekemättä. Itse kallistuisin kairausten puolelle juuri tuon negatiivisen kasvun takia. Lopuksi vielä kokeilu, miten elävän latvuksen pituus selittää kasvua (mantykoealat_elava_latvus_vs_kasvu). Kuten aikaisemmin oli puhetta, kasvu on nyt ilmoitettu Ppa:n kasvuna. Kuorettomat pohjapinta-alat laskettiin yksinkertaisella oletuksella, että kuoren osuus on 10% läpimitasta.

Loppuviikosta aloitimme alikasvosmittaukset Lapinkangas3:lla. Nostimme ilmakuvapuiden oletetun epätarkkuuden 30 cm:iin, ja tuntuu toimivan hyvin. Kiintopistetiedostosta “4.txt” muuten puuttuvat puiden numerot. Saimme tehtyä uuden tiedoston, mutta en osannut muuttaa sitä notepadiin sellaiseen muotoon, että sarake-erottimena olisi pilkku, joten se toimii nyt vain 2008 resectionissa. Ihmettelimme edelleen resectionin antamia suuria virhe-estimaatteja. Nyt on suunnittu kahden vaijerin päät, ja suurimmassa osassa sigmat ovat pieniä, mutta taas tuli joukkoon yksi havainto, jossa sigmaX/Y ovat yli 0.6m. Kokeeksi suunnimme tämän pisteen seuraavana päivänä uudestaan siten, että edellisellä kerralla suuntia mitannut mittasi pituuksia ja toisin päin. Ohessa tulokset (suuntimat_ja_etaisyydet_tarkkuus). Tämän pienen otoksen perusteella mittaustarkkuus on hyvä, ja etäisyysmittauksen keskihajonta on selvästi alle simulationinputparametersiin määritetyn 5 cm:n. Sen sijaan bussolikorjauksissamme on näköjään eroja. Suuntahavaintojen keskihajontakin pysyy kuitenkin alle 1:n asteen. Vaikea sanoa, miksi etäisyyksien keskihajonnan suurentaminen pienensi virhe-estimaatteja. Koska mittaustarkkuus on hyvä, niin maalaisjärjellä pääteltynä joukkoon osuu sitten varmaankin aina joku puu, jonka ilmakuvalta määritetty paikka poikkeaa tyven paikasta. Täytyy kiinnittää vielä enemmän huomiota kiintopistepuiden valintaan. Tosin Lapinkankaalla vaihtoehdot ovat vähissä, koska puita on harvassa.

Itse alikasvosmittauksista sen verran, että homma sujuu entiseen malliin, alue on helppo koska puiden latvuksen paikka on yksikäsitteinen, mutta taimia on aivan tuhottomasti (marv1_2009_4_alikasvoskartta). Ensimmäisellä 30×8 m kaistalla oli 410 alikasvospuuta. Kuusen taimia on paikoin tasaisena mattona. Otimme avuksi riman, jonka asetimme aina merkiksi, mihin asti on päästy. No, tiheys vaihtelee, ja pohjoisosassa alikasvosta on vähemmän. Aikaa arvelemme kuluvan saman verran kuin Marv1_2008_1:llä.

aarne

Saimme MA1:n, MA2:n ja MA4:n valmiiksi. Tuloksia raportoimme sitten kun tulee sadepäivä (ehkä huomenna). Kairaukset tehtiin kaikista n. 150 puusta, aikaa tähän meni 1 hlötyöpv. Erotusmenetelmää kasvun määrittämiseksi emme vielä testanneet. Läpimittoja mitatessa huomattiin, että joissakin puissa kasvusta olisi tullut negatiivinen. Lisäksi mm. jo siitä, miten kovin mittasaksia puristaa, tulee helposti 1 mm virhettä. Kun ir5v oli erityisesti MA4:llä luokkaa 2 mm, vaikuttaisi, että kairaus antaa suhteellisen pienellä panostuksella paljon tarkemman tuloksen. Laskemme vielä erotusmenetelmällä ja kairauksella saadun kasvun korrelaation tulosten laskennan yhteydessä, niin saadaan joitakin lukujakin asiasta. Mittaukset sujuivat ongelmitta ja aikataulua saatiin kiinni niin, että nyt ollaan n. 3 pv aikataulusta edellä. Nyt näyttää siis hyvältä. Se, miten kesän aikataulussa pysytään, riippuu pitkälti seuraavasta alikasvoskoealasta.

Tänään siirryimme iltapäivällä Lapinkangas3:lle. Puut on nyt laputettu ja puidenlukua ja pituusmittauksia aloitettu. Vielä n. 1 pv menee kairauksissa ja pituusmittauksissa ja sitten aloitamme alikasvosmittaukset. Teimme vähän suunnitelmaa mittauksiin. Voisitko Ilkka kommentoida seuraavia asioita:

1)Mietimme miten saisi helpoiten mutta kuitenkin systemaattisella otannalla omissiopuille läpimittoja.  Sellainen ratkaisu tuntuisi järkevältä, että otettaisiin esim. joka 4. kaista kaikille yli 50 mm puille läpimitta. Näin otoksesta tulisi kattava, eikä alikasvosta mitatessa tarvitsisi miettiä joka puun kohdalla erikseen, otetaanko tästä läpimitta.

2)Pitäisikö tasoituslaskennassa muuttaa ilmakuvapuiden paikannuksen keskivirhettä, kun puut ovat isompia? Tähän asti olemme käyttäneet arvoa 0.25 m.

3)Resectionin antamille suurille virhe-estimaateille taisi löytyä selitys. Kun SimulationImputParametersiin suurentaa etäisyyshavaintojen keskihajontaa, sigmat pienenevät. Laskennat tehtiin arvolla 0.05m, ja tällöin sigma x/y:t olivat suurimmillaan yli 0.50 m. Kun arvon nostaa 0.10 m:iin, menevät sigma x/y:t keskimäärin alle 0.10 m:n ja sigmaNull:t keskimäärin 1:n tuntumaan. Suuntahavaintojen keskihajonnan suurentamisella ei ole samaa vaikutusta. Emme siis ilmeisesti pääse etäisyyshavainnoissa alle 0.05 m tarkkuuteen??? Tuntuu oudolta. Toistaiseksi pidimme arvot alkuperäisissä (SD suuntahavainnot 0.016 rad, SD etäisyyshavainnot 0.05 m).

Olemme laputtaneet männyn harvennuskoealoja. Kolme  koealaa (MA1, MA2 ja MA4) on nyt laputettu ja puuttuvat yli 50 mm puut suunnittu. Uusia puita tuli melko paljon (yht. 92 kpl), niiden suuntiminen teetti paljon työtä. Alikasvoskuusia on kasvanut paljon erityisesti MA2:lle. Laputus kävi helposti, ainoastaan MA4:llä oli runsaasti puita, jotka olivat kadonneet sitten viime mittausten.

Koepuualat valittiin alkuperäisen suunnitelman mukaan, vaikein oli MA2, jossa rehevin kohta oli hankala löytää. Päädyimme ottamaan neliönmuotoisen alueen koealan eteläkulmasta. Alat laskettiin excelissä siten, että mukaan tulee 50 kpl vuonna 2002 elossa ollutta mäntyä + hieman ylimäärisiä sen varalta että osa on kuollut. Nyt kun koepuut on valittu ja  puukartat ja lomakkeet puidenlukua varten tehty, toinen voi esim. tehdä puidenlukua ja toinen aloittaa pituusmittauksia, joihin tuntui menevän paljon aikaa. Näillä koealoilla olevat runsaat 150 koepuuta kairaa yksi henkilö päivässä, joten erotusmenetelmän käyttö ei hirveästi säästäne aikaa. Kairaukset tehdään pää- ja lisävaltapuista. Ilkka mitä mieltä olet, pitäisikö pituusmittaukset tehdä koepuualoilta kaikista puista, että saataisiin pituuksia myös pienemmille puille?

Viime viikon mittauksiin palatakseni, ohessa kuvaaja, jossa näkyy elävän latvuksen pituus suhteessa kairaamalla mitattuun viiden vuoden sädekasvuun koealalla Marv1/2008/1 (marv1_2008_1_kasvu). Ihan järkevältä tuo kuvaaja näyttää, vaikka ei korrelaatio mikään kovin suuri olekaan.

Huomenna puidenlukuun.

Tämän viikon, ja koko tähänastisen mittaustyön saldona ensimmäinen koeala alkaa olla valmiina.

Kaiken kaikkiaan alikasvoksen mittaamiseen ensimmäisellä koealalla kului 12 työpäivää. Keskimääräiseksi saannoksi tuli 3 aaria ja noin 172 puuta päivässä. Yhteensä mitattiin 2069 alikasvospuuta, joka tarkoittaa keskimäärin 5700 runkoa hehtaarilla. Oheisessa kuvassa näkyvät kaikki mitatut puut (puukartta) puukartta_marv1_2008_1_160720091

Vaijerimenetelmällä paikannettuja ilmakuvapuita alalla oli 222 kappaletta. Viime viikon blogipäivityksessä selostetulla tavalla laskettuna paikannuksen harha vaijerimenetelmällä on x-akselilla -3 cm ja y-akselilla 0 cm.  Paikannuksen keskivirhe x-akselilla 5,4 cm ja y-akselilla 14,0 cm. 

Paikannuksen tarkkuuden perusteella menetelmä toimii hyvin. Työn edetessä havaittiin vaikeaksi erityisesti lehtipuiden latvuskeskipisteen määrittäminen. Alikasvospuiden latvukset kaartuivat usein eri kohtaan kuin missä niiden runko sijaitsee. Ohuet rungot ovat voineet taipua mm. talvella lumen painosta, ja niiden sijainti olla eri kuin mikä se on keilaushetkellä ollut.  

Koealalla on työvaiheista jäljellä koepuiden kairaus ja pituuksien mittaaminen. Kairauksessa määritetään viiden vuoden sädekasvu ja pituuksien yhteydessä latvusrajan (elävä latvus) korkeus. Torstaina saatiin neljässä tunnissa kairattua 111 ilmakuvapuuta ja mitattua pituudet 60 puusta. Toinen mittaaja keskittyi kairan kanssa, toinen Vertexillä työskentelyyn. Sädekasvun määrittäminen onnistui pääasiassa hyvin. Muutamassa puussa sädekasvu oli niin olematonta (ir5v n. 1mm), että paljain silmin tuskin pystyi erottamaan lustoja. Näissä tapauksissa teimme mittauksen niin huolellisesti kuin oli mahdollista. Keskimäärin kairaukseen kului aikaa siis n. 2.10 min/puu ja pituusmittaukseen n. 4 min/puu. Yhden puun kairaa siis nopeammin kuin Kimi Räikkönen ajaa kaksi kierrosta Monacon Gp:ssä (1.13.644, epävir. rataennätys). Tämän perusteella kun arvioidaan päiväsaantoa, niin päivässä kairaa helposti 160 puuta ja mittaa pituudet 90 puusta, vaikka pitäisi vähän taukojakin. Kairauksien ja pituusmittauksien osalta tuntuisi ensimmäisen mittauspäivän perusteella siltä, että aikataulussa pysytään hyvin. Mittaus sujuu ehkä jopa arvioitua nopeammin.  Alkuperäinen arviohan oli, että aikaa menisi 5 min/puu. Pullonkaulaksi muodostunee pituusmittaus.

Kävimme myös katsomassa seuraavaa alikasvoskoealaa (Lapinkangas3). Pikaisen arvion perusteella koeala vaikuttaa helpommalta kuin Marv1/2008/1 (tasainen maasto, alikasvospuut helppoja näreitä). Pientä 0.3-1.0m närettä tosin tuntuu koealalta löytyvän runsaasti, joten mitattavien puiden määrä lienee samaa luokkaa kuin edellisellä koealalla. Emme kuitenkaan vielä siirry Lapinkankaalle, vaan saatamme mittaukset Marv1/2008/1:llä loppuun huomisen aikana, ja ensi viikolla siirrymme mittaamaan männyn harvennuskoealoja, jotta saamme selville voidaanko kasvu näillä aloilla mitata erotusmenetelmällä. Tämä nopeuttaisi työtämme huomattavasti.

Tänään olimme aamupäivän maastossa ja jatkoimme koealan Marv1/2008/1 alikasvoksen kartoitusta. Iltapäivällä alkoi sen verran rankka sade, että päätimme suosiolla jäädä toimistolle laskemaan tähän mennessä saatuja tuloksia.  Seuraavassa joitakin väliaikatietoja.

Alikasvoksen paikannuksen tarkkuus on edelleen hyvä. Olemme tähän mennessä kartoittaneet vaijerimenetelmällä alikasvoksen ohella myös ilmakuvapuita (yht. 154 kpl) paikannustarkkuuden kontrolloimiseksi. Paikannuksen harha (ilmakuvapuu-mitattu) on x-akselilla -2 cm ja y-akselilla -1 cm, ja keskihajonta (ilmakuvapuu-mitattu) x-akselilla 19.7 cm ja y-akselilla 24.1 cm. Kun tästä vähennetään ilmakuvapuiden paikannuksen oletettu keskivirhe (20 cm), saadaan vaijerimenetelmän keskivirhe. X-akselille emme voi keskivirhettä käyttämillämme oletuksilla laskea. Y-akselilla keskivirhe on 13.4 cm.

Tähän mennessä olemme mitanneet 1101 kpl alikasvospuita (h>3 dm) 0.26 ha alueelta, mikä tekee keskitiheydeksi 4200 runkoa/ha.  Puista määritetään paikan lisäksi puulaji ja pituus. Olemme käyttäneet työhön 7.5 työpäivää, joten saanto on n. 3.5 aaria/pvä. Tahti on hieman hidastunut koealan itäosalle edettäessä, koska puita on siellä hyvin tiheässä.  Suurin hidaste työlle tuntuu kuitenkin olevan vaijerin virittämiseen kuluva aika, joka vähentää saannon noin puoleen. Tänään aamupäivällä meillä oli vaijeri valmiina, ja pääsimme mittaamaan 3h keskeytyksettä. Saldo oli 118 puuta, eli tahti oli noin 1.5 min/puu. Näin ollen ilman vaijerin virittämistä puita pystyisi lukemaan noin 300/päivä. Lisäksi pitää huomioida ilmakuvapuiden laputus ja puidenluku, joita ei em. laskelmissa ollut mukana.

Ohessa kartta tähän mennessä mitatuista puista. Punaiset neliöt ovat ilmakuvalta paikannettuja puita, mustat x:t meidän mittaamiamme ilmakuvapuita ja mustat pisteet alikasvospuita. Lisäksi karttaan on merkitty viivoilla vaijereiden paikat. Siniset neliöt ovat ilmakuvalta mitattuja paikkoja puille, joihin vaijeri on kiinnitetty. Pahoittelemme mahdollista mittakaavavirhettä.

puukartta_marv1_2008_1

Yhteenvetona: Mittaus sujuu ongelmitta, ja tarkkuus on edelleen hyvä, mutta saanto on hyvin hidasta. Huomenna pääsemme mitä ilmeisimmin taas maastoon. Palataan asiaan, kun loput koealasta on mitattu.

Tervehdys kaikki uudet lukijat ja tervetuloa mittauspäiväkirjamme pariin. On meneillään neljäs työviikko Hyytiälässä alikasvosmittausprojektin parissa.

Tähän saakka työ on käsittänyt pääasialliseen mittaustyöhön, alikasvosmittaukseen, perehtymistä ja mittausmenetelmien opettelemista. Sen lisäksi olemme ottaneet osaa tämän vuoden Marv1 - kurssin koealojen valmisteluun ja mittauksiin. Suuren työn noilla koealoilla mittauksissa ovat tehneet Helsingin yliopiston metsäylioppilaat, kurssi 101.  Työpäivien päätteeksi on Hyytiälän illassa rentouduttu muun muassa saunomalla, uimalla, keskiviikkobileissä ja ottamalla aurinkoa. Kesäkuun lopun ja heinäkuun alkupuolen helteisen lämpimät säät ovat olleet suosiollisia, ja aurinko on paistanut pitkälle iltayöhön.

Mittaustyöhön on löytynyt rutiini ja rytmi, ja aikataulun mukaan syyskuun puoliväliin mennessä kaikki koealat olisi mitattuna. Tällä viikolla maanantaina etenimme ensimmäisellä Marv1_2008/1 - koealalla 2,2 aaria + vaijerin viritys 15m. Tänään oltiin kovassa vedossa ja tuplattiin eilisen tuotos 4 aariin. Se, miten paljon mittaus etenee yhden päivän aikana riippuu olosuhteista maastossa, mm. maaston vaikeakulkuisuus. Kuitenkin työssä etusijalla on se, että mittauksessa pysytään halutussa tarkkuudessa.

Oma lisänsä ulkotyössä ovat sääsket, paarmat ja eri kokoiset ja malliset kärpäset. Ne löytävät mittaajan luo oli sää tai maasto mikä hyvänsä. Kuka sanoo että metsässä joutuu olemaan yksin? Eilen koealalle lennähti punarinta, joka tarkkaili touhuamme kauan. Paluumatkalla metsästä päivälliselle tiellä seisoi kaksi supin pentua, jotka pujahtivat heinikkoon Pajeron nähdessään. Lisäksi lähellä SMEAR asemaa käyskentelee monesti melko peloton mäyrä.

Lisää päivityksiä luvassa jatkossa, pysykää kanavalla!