Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

För att kunna planera skogsbruk på ett bra sätt behövs tillförlitlig information om hur mycket virke som finns i skogen. Vanligtvis samlas denna information in genom inventering i fält, vilket ofta ger noggranna resultat men tar mycket tid och kostar pengar. Under senare år har drönare med laserskanning, så kallad LiDAR, blivit ett allt vanligare verktyg inom skogsbruket.

Syftet med denna studie var att undersöka om drönarbaserad LiDAR kan användas som ett stöd i skoglig förvaltning genom att uppskatta virkesvolym på beståndsnivå. Volymer som skattades med hjälp av drönare jämfördes med referensdata från stämplade bestånd som mättes in med totalklavning inför avverkning.

Drönarflygningar genomfördes över utvalda bestånd med en drönare utrustad med LiDAR-sensor. På grund av tekniska begränsningar avseende tillgång till bearbetningsprogramvara kunde rådata från flygningarna inte processas fullt ut inom ramen för studien. Som komplement analyserades därför resultatdata från en kommersiell tillämpning av drönarbaserad LiDAR, vilket möjliggjorde en bedömning av metodens noggrannhet vid volymskattning på beståndsnivå samt vid skattning av brösthöjdsdiameter på trädnivå.

Resultaten visar att drönarbaserad LiDAR kan ge relativt noggranna volymskattningar på beståndsnivå. Det fanns skillnader mellan enskilda bestånd, men felnivåerna låg i samma storleksordning som i tidigare studier och i kommersiella tillämpningar. Metoden gjorde det möjligt att snabbt inventera flera bestånd och gav ett användbart underlag inför avverkning.

Sammanfattningsvis visar studien att drönarbaserad LiDAR är ett effektivt och tidsbesparande komplement till traditionella inventeringsmetoder. Metoden kan dock inte helt ersätta fältarbete, eftersom det fortfarande behövs fältbesök för att kontrollera beståndsgränser och skogens struktur.

Reliable information on forest stand volume is essential for sustainable forest management and decision making related to harvesting, valuation and silvicultural planning. Traditionally, forest volume estimates have been obtained through field-based inventory methods, which provide high accuracy but are often time-consuming and costly. Recent developments in remote sensing, particularly drone-based laser scanning LiDAR, have created new opportunities for efficient and high-resolution forest inventory at the stand level.

The aim of this study was to evaluate drone based LiDAR as a management support tool in forestry by assessing its accuracy in estimating growing stock volume at stand level. Volume estimates derived from drone based LiDAR were compared with reference data obtained through total callipering of marked stands prior to final felling. The analysis was conducted at stand level, reflecting the scale at which volume information is commonly used in operational forest management.

Drone flights were performed using an unmanned aerial vehicle equipped with a LiDAR sensor. Due to technical limitations regarding access to the required processing software, the raw data collected during the flights could not be fully processed within the scope of this study. As a complement, result data from a commercial application of drone based LiDAR were therefore analysed, enabling an assessment of the method’s accuracy in estimating growing stock volume at stand level as well as stem diameter at breast height at the individual tree level.

The results indicate that drone based LiDAR can provide volume estimates with acceptable accuracy at stand level. The magnitude of the observed errors was comparable to those reported in previous scientific studies and in commercial applications of laser based forest inventory. Although deviations occurred between individual stands, the overall results suggest that drone based LiDAR can function as an efficient and time saving complement to traditional field inventory methods.

In conclusion, drone based LiDAR shows strong potential as a practical management support tool in forestry, particularly for pre harvest planning and forest valuation. However, the method does not eliminate the need for field visits, as accurate stand delineation and ground verification remain essential to ensure reliable results.