Opracowanie metody zautomatyzowanego określania wysokości drzewostanów na podstawie danych lotniczego skanowania laserowego oraz jej weryfikacja w Nadleśnictwie Milicz

Celem prezentowanej pracy było opracowanie zautomatyzowanych procedur weryfikacji atrybutu wysokości drzewostanów zapisanych w bazie danych SILP/LAS dla zasięgu całego obrębu nadleśnictwa, w oparciu o dane pozyskane technologią lotniczego skaningu laserowego. Badania miały potwierdzić przydatność stosowania w praktyce leśnej nowoczesnych technologii teledetekcyjnych, które poza możliwością pomiaru wysokości wszystkich drzewostanów, w szybkim czasie dają wyniki weryfikowalne i obiektywne w odniesieniu nie tylko do wybranych cech taksacyjnych drzew, ale również zasięgu (granic) i przestrzennej zmienności cechy w obrębie pododdziału. W ramach prowadzonych badań opracowano i przetestowano metodykę automatycznego procesu przetwarzania chmur punktów ALS, którą zintegrowano z analizami przestrzennymi GIS, w celu korekcji błędów geometrii obiektów podstawowych tworzących LMN, a także detekcji: luk, polan, obszarów nowych zrębów, wiatrołomów czy obszarów o niskim zwarciu drzewostanu (halizny). Wyniki automatycznego procesu weryfikacji i aktualizacji baz danych geometrycznych i atrybutowych (wysokość) w oparciu o technologię ALS porównano do danych referencyjnych opracowanych metodami tradycyjnymi na drodze ekranowej wektoryzacji ortofotomapy lotniczej, wzmocnionej informacją o wysokości drzewostanu (zNMPT). Dane referencyjne dotyczące wysokości drzewostanu pochodziły z baz SILP/LAS, które były aktualizowane w oparciu o informacje zebrane w terenie metodami tradycyjnymi w roku 2006, tj. w roku poprzedzaj?cym nalot ALS.

---

The aim of the research was implementation of airborne laser scanning (ALS) data for automated updating of compartment borders (LMN . forest digital map) and height attribute (SILP . descriptive database). The Milicz forest district was chosen as the test area. New fields in the database were filled with the mean stand height value and the difference to existing height value from the last inventory (2006). The updated compartment height values were calculated without gaps and without the 5 m border buffer belt of the stand as 95th percentile of normalized height point cloud values. In order to compare these results with tree height values from the forest inventory, raster layers (GRID) representing both heights were generated and map algebra was used to calculate the differences (HDiff). The study area consisted of 1,434 compartments with total area equal to 5,353.82 ha, from which 1084 compartments were pine stands (4,393.43 ha; 82.06%). The height values from the descriptive SILP/ LAS database were on average lower with regard to all analyzed tree species and stands than the heights from ALS data. The difference was equal to +2,3m (3.2m for absolute values). It was found that numerous pine young stands significantly contributed to the height difference value due to their outdated height parameter, which sometimes even reached the value by 3.13m lower then ALS data. The research confirmed that the use of modern remote sensing technologies like ALS in forest practice opens a new space in the quick and precise forest inventory. The proposed automated procedures of stand height verification based on airborne laser scanning data allow for fast assessment of geometric and descriptive data update status.