Evaluering av tilstand og endringer i skogøkosystemer ved hjelp av fjernmålingdata

Marie-Claude Jutras-Perreault forsvarte sin doktorgrad «Evaluering av tilstand og endringer i skogøkosystemer ved hjelp av fjernmålingdata» den 25 august, 2023

Photo: Ole Martin Bollandsås

Prøveforelesningen hadde tittelen «Assessing biodiversity in boreal forests by remote sensing»

Skogen leverer en rekke økosystemtjenester som både direkte og indirekte bidrar til menneskers livskvalitet. Potensialet for skogen til å bidra med slike tjenester er imidlertid knyttet til økosystemets tilstand, og påvirkningen de er utsatt for. For å kunne vurdere tilstanden til skogøkosystemer med hensyn på biodiversitet, er forekomst av død ved og naturskog to indikatorer som er mye brukt. I Europa er skogbruksaktivitet i form av flatehogst hovedårsaken til endringer i skogens kronedekke. Endringer som følge av skogbruksaktiviteter er derfor en viktig indikator på påvirkningen skogen er utsatt for. Ved hjelp av fjernmåling kan man etablere objektive og systematiske prosedyrer for utføre heldekkende kartlegging av tilstanden til skogøkosystemene, og for å overvåke endringer i kronedekke forårsaket av flatehogst. Hovedmålet med studiene i denne avhandlingen har vært å undersøke mulighetene for å anvende fjernmålte data til vurderinger av tilstanden til, og endringer i, skogøkosystemer i Norge. I den første studien ble potensialet til flybåren laserskanning (ALS), i kombinasjon med fjernmålte data fra optiske sensorer, for å predikere tilstedeværelsen av stående døde trær i en forvaltet skog evaluert. To tilnærmingsmåter ble sammenlignet: areal-basert og enkelttre-basert. Resultatene viste at i de tilfellene der det var få stående døde trær til stede, var den enkelttre-baserte tilnærmingen bedre til å predikere tilstedeværelsen av døde trær sammenlignet med den arealbaserte tilnærmingen. Basert på funnene i den første studien, ble det i den andre studien sammenlignet deteksjonssuksess for stående døde trær ved bruk av fjernmålte data med ulik romlig og spektral oppløsning. Studien indikerte at tilstedeværelsen av stående døde trær kunne predikeres for store områder ved å kombinere identifikasjon av enkeltrær i trehøydedata fra ALS, med bestemmelse av tilstand fra optiske data som inkluderte nærinfrarød informasjon. Den romlige oppløsningen til de optiske dataene var mindre enn 3 meter. I den tredje studien, ble det ved hjelp av data fra tre fylker, predikert tilstedeværelsen av naturskog ved hjelp av ALS-variabler i kombinasjon med feltdata fra Landsskogtakseringen. Studien viste tydelig verdien av ALS-data som et effektivt verktøy som kan brukes til å predikere forekomster av naturskog. Det ble også funnet at nøyaktigheten til prediksjonene ble forbedret når feltflatene ble stratifisert i henhold til dominerende treslag, mens innsamling av ekstra feltinformasjon spesifikt fra naturskog ikke bidro til signifikante forbedringer. I den siste studien ble to algoritmer for å identifisere endringer i form av hogst sammenlignet, LandTrendr og Global Forest Watch. Det ble konkludert med at LandTrendr ga effektive romlige og temporale indikatorer for overvåkning av hogst, og at den var bedre enn Global Forest Watch til å identifisere flatehogster i en norsk boreal skog.

Gjennom forskningen som er rapportert i denne avhandlingen har vi demonstrert potensialet ved bruk av fjernmålte data for å vurdere tilstanden til skogøkosystemer samt overvåkning av påvirkning fra hogst. Våre funn bidrar til verdifull innsikt som kan støtte den operasjonelle planleggingen av skogbruksaktiviteter der formålet er å sikre at tilstanden til skogøkosystemer er slik at de gir essensielle økosystemtjenester.

Supervisors were
Hans Ole Ørka (NMBU)
Terje Gobakken (NMBU)
Erik Næsset (NMBU)

The evaluation committee were
Eva Lindberg (SLU)
Petteri Packalén (LUKE)
Maarit Kallio (NMBU)