1/2015

Nyt nähdään puu metsältä

mallinnettu vaahtera

TTY:ssä kehitetyllä 3D-mallinnustekniikalla pystytään luomaan kolmiulotteinen malli metsän jokaisesta yksittäisestä puusta. Entistä tarkempi tieto siitä, millaisia puita Suomen metsissä kasvaa, helpottaa metsänhoidon suunnittelua ja parantaa metsäteollisuuden kustannustehokkuutta.

Suomessa metsät ovat merkittävä luonnonvara, ja ne kasvavat yli 100 miljoonaa kuutiota vuodessa. Jos me tiedämme tarkasti millaista puuta metsissämme kasvaa, voimme tehostaa metsänhoitoa ja tehdä tarkempaan tietoon perustuvia päätöksiä puuvarojen käytöstä.

TTY:n matematiikan laitoksella on kehitetty uusi metsien 3D-mallinnusmenetelmä. Sen avulla pystytään nopeasti tuottamaan valtava määrä yksityiskohtaista, metsänomistajille ja metsäteollisuudelle rahan arvoista tietoa metsän jokaisesta yksittäisestä puusta. Hanketta on rahoittanut Suomen Akatemia.

 

 

Vaahtera, joka on mallinnettu TTY:n matematiikan laitoksen inversio-ongelmien tutkimusryhmässä kehitetyllä uudella 3D-mallinnusmenetelmällä. Menetelmän on kehittänyt yliopistotutkija Pasi Raumonen.

 

Tarkka, kolmiulotteinen malli jokaisesta puusta

Puiden mallinnuksessa käytetään hyväksi laserskannauksella kerättyä dataa. Metsässä tuhannet puut laserkeilataan kymmenistä eri paikoista kameran kaltaisella laitteella, jonka pyörivä peili heijastaa lasersäteitä. Jokaisesta puusta kertyy miljoonia pikseleitä mittauspistedataa, joista muodostuva pistepilvi käsitellään digitaalisesti. Ensimmäistä kertaa pistepilvestä voidaan nyt tehdä kolmiulotteinen rakennemalli jokaiselle puulle. Se kertoo tarkasti millaista puumateriaalia metsässä on, ja mihin tarkoitukseen sitä voi käyttää.

– Kyseessä on ensimmäinen operatiivisesti tehokas, teollisessa mittakaavassa toimiva 3D-mallinnus. Kukaan muu maailmassa ei pysty tekemään mallinnusta kokonaisesta metsästä tässä mittakaavassa. Parista hehtaarista metsää voidaan tuottaa mallinnus saman päivän aikana, kertoo professori Mikko Kaasalainen matematiikan laitoksen inversio-ongelmien tutkimusryhmästä.

– Datan analyysi ja siitä saatu informaatio on tässä menetelmässä viety aivan uudelle tasolle. Metsän omistajat, viranomaiset ja kansalaisjärjestöt voivat jatkossa hyödyntää puiden mittaustuloksia myös hiilijalanjäljen laskemisessa. Tämä on ainoa tapa, jolla hiilijalanjälki voidaan laskea tarkasti, Kaasalainen sanoo.

Uusi 3D-mallinnusmenetelmä on herättänyt paljon kiinnostusta suomalaisten metsäalan toimijoiden ja yritysten keskuudessa.
Kaasalaisen tutkimusryhmä on kehittämässä myös 4D-mallia, jonka avulla voi ennustaa miten metsä kasvaa. Sen avulla voisi katsoa mitä tapahtuu, jos metsästä hakattaisiin pois tietty määrä puita.

Big dataa kerätään metsistä

TTY on lisäksi mukana kehittämässä kansallista metsäalan infrastruktuuria Forest Big Data -hankkeessa. Siinä tehostetaan menetelmiä, joilla hankitaan ja käsitellään tietoa Suomen metsien puustosta ja niiden kasvuolosuhteista.

Ritala Risto

 

Professori Risto Ritala TTY:n systeemitekniikan laitokselta on mukana Forest Big Data -hankkeessa. Siinä kehitetään menetelmiä, joilla saadaan tarkempaa tietoa Suomen metsien puista ja niiden kasvuolosuhteista.

 

– Hankkeessa luodaan perustaa uudelle ja kattavalle metsävarojen tietojärjestelmälle, jolla saataisiin entistä tarkempaa ja ajantasaisempaa tietoa metsäomaisuuden hallintaa, puukauppaa, puun korjausta ja kuljetusta, metsänhoitotyötä ja metsäntutkimusta varten, kertoo professori Risto Ritala TTY:n systeemitekniikan laitokselta.

– Tietoa Suomen metsistä kerätään jo nyt sekä satelliittikuvauksella että lentokoneilla, jotka mittaavat puustoa skannaamalla sitä laserkeilauksella ilmasta käsin. Metsävaratietoa voisi myös kerätä älykkäillä metsätyökoneilla istutetun metsän ensiharvennuksen yhteydessä. Näin saataisiin tietoa puustosta 16 x 16 metrin kokoisen ruudukon tarkkuudella, Ritala selittää.

TTY:n tehtävänä Forest Big Data -hankkeessa on kehittää menetelmiä, joilla yhdistetään ja ajantasaistetaan metsien laserkuvausdataa, metsäkoneiden tuottamaa dataa sekä Metsäntutkimuslaitoksen laajoissa alueellisissa tietokannoissa olevaa dataa.

Forest Big Data -hanke

Vuonna 2014 alkanut, kaksivuotinen Forest Big Data -hanke on osa DIGILE-klusterin Tekes-rahoitteista Data to Intelligence (D2I) -tutkimusohjelmaa. Hankkeeseen osallistuvat TTY:n ohella myös Aalto-yliopisto, Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus, Helsingin yliopisto, Metla ja VTT. Yrityspartnereita ovat Metsäteho, Arbonaut, Metsähallitus, Metsä Group, Ponsse, Savcor, Stora Enso, UPM ja Suomen metsäkeskus.

http://www.datatointelligence.fi/

 

Teksti: Leena Koskenlaakso
Kuvat: Mika Kanerva ja tutkimusryhmä

27.4.2015 juttuun on lisätty lause "Hanketta on rahoittanut Suomen Akatemia."

 
Kerro kaverille
Tavoitteena U-käännös: Tuotanto takaisin Suomeen, mutta uudenlaisena
Tavoitteena U-käännös: Tuotanto takaisin Suomeen, mutta uudenlaisena
1/2015
Tavoitteena U-käännös: Tuotanto takaisin Suomeen, mutta uudenlaisena
TTY:lle tekniikan pedagogiikan professuuri
TTY:lle tekniikan pedagogiikan professuuri
1/2015
TTY:lle tekniikan pedagogiikan professuuri
Viidelle TTY-läiselle kannustuspalkinnot
Viidelle TTY-läiselle kannustuspalkinnot
1/2015
Viidelle TTY-läiselle kannustuspalkinnot
Mitä yhteistä on laskentatoimella ja oranssikahvaisilla puutarhasaksilla?
Mitä yhteistä on laskentatoimella ja oranssikahvaisilla puutarhasaksilla?
1/2015
Mitä yhteistä on laskentatoimella ja oranssikahvaisilla puutarhasaksilla?
Vastaisku Aasian halvoille tekstiilipajoille?
Vastaisku Aasian halvoille tekstiilipajoille?
1/2015
Vastaisku Aasian halvoille tekstiilipajoille?
Negatiivisista tunteista tuulta purjeisiin
Negatiivisista tunteista tuulta purjeisiin
1/2015
Negatiivisista tunteista tuulta purjeisiin
Teollisen kilpailukyvyn puuttuva palanen
Teollisen kilpailukyvyn puuttuva palanen
1/2015
Teollisen kilpailukyvyn puuttuva palanen
Akateemista kyykkää 50 vuotta
Akateemista kyykkää 50 vuotta
1/2015
Akateemista kyykkää 50 vuotta
Kutosluokkalaiset TTY:n rehtorina, professorina ja tutkijana
Kutosluokkalaiset TTY:n rehtorina, professorina ja tutkijana
1/2015
Kutosluokkalaiset TTY:n rehtorina, professorina ja tutkijana
Vie tiede someen, se kannattaa
Vie tiede someen, se kannattaa
1/2015
Vie tiede someen, se kannattaa
Miro Erkintalo muuttaisi paitsi tutkimuksellaan maailmaa, myös tutkimusmaailmaa
Miro Erkintalo muuttaisi paitsi tutkimuksellaan maailmaa, myös tutkimusmaailmaa
1/2015
Miro Erkintalo muuttaisi paitsi tutkimuksellaan maailmaa, myös tutkimusmaailmaa
Toiminnalliset pinnat tekevät materiaaleista monikäyttöisiä
Toiminnalliset pinnat tekevät materiaaleista monikäyttöisiä
1/2015
Toiminnalliset pinnat tekevät materiaaleista monikäyttöisiä
Verkostoituminen vauhdittaa meriteollisuutta
Verkostoituminen vauhdittaa meriteollisuutta
1/2015
Verkostoituminen vauhdittaa meriteollisuutta
Perjantaisin ratkotaan pulmia
Perjantaisin ratkotaan pulmia
1/2015
Perjantaisin ratkotaan pulmia

Tampereen teknillinen yliopisto on teknologisen kehityksen tiennäyttäjä sekä tutkimusmaailman ja elinkeinoelämän yhteistyökumppani. Yliopistosta valmistuu haluttuja osaajia yhteiskunnan eri aloille.

Käyntiosoite:
Korkeakoulunkatu 10,
33720 Tampere

Postiosoite:
PL 527, 33101 Tampere

Puhelinvaihde:
03 311 511
ma–pe kello 8–16.15
kesällä ma–pe 8–15.45

Virallinen sähköpostiosoite:
tty.asiointi@tut.fi