Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

För att ha möjlighet att sköta skogen på ett hållbart sätt krävs att vi har tillgång till tillförlitligt data om det skogliga tillståndet. Fjärranalys är och kommer vara en allt viktigare teknik för att tillägna sig denna information på ett kostnadseffektivt sätt och med önskad kvalitet. Satellitburen radar har visat sig ha potential för insamling av information om det skogliga tillståndet. Satellitparet TanDEM-X och TerraSAR-X levererar InSAR (Interferometric synthetic aperture radar) data med möjlighet till beräkning av en tredje dimension och potential för goda skattningar, med hög temporal upplösning.
I detta arbete presenteras en metod för att väga samman en tidsserie av radarbilder tagna med TanDEM-X konstellationen och utifrån bilderna skriva fram skattningar utförda med en laserskanning från år 2010. Genom att nyttja flera radarbilder förväntas skattningsresultatet förbättras, ett antagande som testades genom att längden av tidsserien med radarbilder varierades. Studien utfördes på försöksfastigheten Remningstorp i Västra Götaland och som referensdata användes cirkulära ytor med en radie av 10 meter och 40 meter, inventerade år 2010 och 2014.
Om 14 radarbilder tagna under perioden 2011 till 2014 används tillsammans med laserskanningen utförd år 2010, skattas den grundytevägda höjden med ett RMSE på 5,9% och volymen med ett RMSE på 18,2%, för skattningar på beståndsnivå år 2014. Skattningarna gynnades av en längre tidsserie bilder.
Framskrivningsmetodiken som är beskriven i denna rapport visar god potential för framskrivning av skogliga skattningar, men behöver utvecklas ytterligare före den kan rekommenderas för praktisk tillämpning inom skogsinventering.

To be able to manage the forest in a sustainable manner, we need to have access to reliable data of the forest condition. Remote sensing is and will be an important technique to obtain this information in a cost effective way and with the required quality. Satellite-borne radar has shown to have potential for collecting this information. The Satellite mission TanDEM-X and TerraSAR-X delivers InSAR (Interferometric synthetic aperture radar) data with potential for three dimensional calculations and good estimates, with high temporal resolution.
This work presents a method for updating forest parameters from a time series of radar images acquired with the TanDEM-X constellation and a laser scanning from 2010. By using a longer time series of radar images the estimation quality is expected to be improved, an assumption that was tested by changing the length of the time series of radar images. The test site in this study was Remningstorp in southern Sweden and as reference data circular plots with a radius of 10 meter and 40 meter, inventoried in 2010 and 2014, were used.
When 14 radar images acquired during the period 2011 to 2014 are used in combination with a laser scanning from 2010, the estimation quality for Lorey´s mean height hade a RMSE of 5.9% and for volume a RMSE of 18.2%, for estimation on stand level in 2014. The estimation quality improved when a longer time-series of radar images were used.
The method described in this article shows good potential for forecasting forest variables, but need further development before it can be recommended for practical use in forest inventory.