Metla uutiskirje
 www.metla.fi

Ilmastonmuutos

 5.12.2014
< Takaisin etusivulle

Tutkimus tuotti koko Suomen kattavan korkean resoluution lehtiala­indeksikartan

Metlan Climforisk-hankkeessa (EU Life+) tuotettiin koko Suomen kattava korkean resoluution (30 m) lehtialaindeksikartta (LAI). Lehtialaindeksiä käytetään metsien hiilitasetta ennustavissa ekologisissa malleissa.

VMI-Landsat-LAI -menetelmässä lehtialaindeksi ennustettiin aiem­man tutkimustiedon ja bio­mas­sa­mallien avulla valtakunnan met­sien inventoinnin (VMI) koeala-aineis­tolle, minkä jälkeen ennusteet yleistettiin Landsat 5 TM -satel­liit­ti­kuville: 21 kuvaa vuosilta 2005–2007, kattaa Suomen Ylä-Lappia lukuun ottamatta. Yleistys tehtiin kuva kerrallaan lähimmän naapurin menetelmällä.

VMI-Landsat-LAI-lehtiala­indeksi­karttaa verrattiin MODIS-RSR-LAI -menetelmällä tuotettuun karttaan, jossa MODIS-satelliittikuvan kana­va­suh­teiden perusteella alhai­sem­malla resoluutiolla (500 m) mallin­nettuun lehtialaindeksiin. Ennustei­den eroja verrattiin sekä maantie­teel­lisesti että maankäyttöluokittain, puulajeit­tain ja metsätyypeittäin.

Lehtialaindeksillä tarkoitetaan puuston lehtipinta-alan suhdetta maapinta-alaa kohti. Ekologisissa sovelluksissa indeksin avulla kuvataan latvuksen sulkeutuneisuuden astetta, joka vaikuttaa siihen, kuinka paljon kasvillisuudella on valoa käytettävissä yhteyttämiseen.

Koska lehtialaindeksi ei kuulu metsäinventoinneissa mitattaviin tunnuksiin, se täytyy tarvittaessa johtaa käytettävissä olevista mittaustiedoista mallien avulla. Toinen vaihtoehto on käyttää suuralueille saatavilla olevia alhaisen resoluution lehtialaindeksi­karttoja, joiden luotettavuus kuitenkin heikkenee alueilla, joissa metsät eivät koostu yhtenäisistä kuvioista.

Korkean resoluution lehtialaindeksikartta soveltuu pirstaloituneisiin metsiin

Suomen lehtialaindeksiennusteet ovat keskimäärin samanlaiset molemmilla menetelmillä (VMI-Landsat-LAI ja MODIS-RSR-LAI) tuotetuissa kartoissa (Kuva 1). Menetelmien tuot­tamat ennusteet poikkeavat toisistaan eniten Pohjois-Suomessa ja Itä- ja Keski-Suomen järvialueilla. Ennustemenetelmien ero kasvaa metsäosuuden pienentyessä ja lehtipuuosuuden suurentuessa.

Korkean resoluution lehtialaindeksikarttaa voidaan pitää luotetta­vampana etenkin pienipiirteisillä, vesistöjen ja maatalousmaan pirstaloimilla metsäalueilla, joita Keski- ja Etelä-Suomessa on runsaasti. Alhaisemman resoluution MODIS-pohjaisessa menetelmässä etenkin järvialueet aiheuttavat harhaa lehtialaindeksiennusteisiin.

Myös VMI-pohjaisissa lehtialaindeksiennusteissa on kehitettävää etenkin lehtimetsien ja Pohjois-Suomen biomassamallien osalta. Kannattaa muistaa, että vaikka korkean resoluution karttoja voidaan pitää luotettavina aluetasolla, pikselitason ennusteissa voi olla huomattavaa epävarmuutta. Sovellettaessa lehtialaindeksikarttoja esimerkiksi hiilitaselaskennassa, lähtötietojen alueellinen harhattomuus on erityisen tärkeää, jotta päästään luotettaviin hiilitase-ennusteisiin myös suuraluetasolla.

Kuva 1. VMI-Landsat-LAI (vasemmalla),  MODIS-RSR LAI (keskellä) ja niiden erotus (VMI-Landsat-LAI – MODIS-RSR-LAI (oikealla), 10x10 km rasterina.

Tutkimusta esitellään tarkemmin vuonna 2015 ilmestyvässä julkaisussa.

Korkean resoluution lehtialaindeksikartta tulee Metlan verkkosivuille vuoden 2014 lopussa. Vuoden 2015 alusta kartta löytyy Luke.fi-sivustolta.

Lisätietoja
  • Härkönen, S., Lehtonen, A., Manninen, T., Tuominen S., Peltoniemi, M. 2015. Estimating forest leaf area index using satellite images: comparison of k-NN based Landsat-NFI LAI with MODIS-RSR based LAI product for Finland. Accepted to Boreal Environment Research. In press
  • Peltoniemi, M., Markkanen, T., Härkönen, S., Muukkonen, P., Thum, T.,  Aalto, T., Mäkelä, A. 2015. Consistent estimates of gross primary production of Finnish forests — comparison of estimates of two process models. Accepted to Boreal Environment Research. In press
  • Repola J. 2008. Biomass equations for birch in Finland. Silva Fennica 42(4): 605–624.
  • Repola J. 2009. Biomass equations for Scots pine and Norway spruce in Finland. Silva Fennica 43(4): 625–647.
  • Stenberg P., Rautiainen M., Manninen T., Voipio P. & Smolander H. 2004. Reduced simple ratio better than NDVI for estimating LAI in Finnish pine and spruce stands. 2004. Silva Fennica 38(1): 3–14

< Takaisin etusivulle