Skip to main content
Have a personal or library account? Click to login
Remote-sensing support for the Estonian National Forest Inventory, facilitating the construction of maps for forest height, standing-wood volume, and tree species composition Cover

Remote-sensing support for the Estonian National Forest Inventory, facilitating the construction of maps for forest height, standing-wood volume, and tree species composition

Open Access
|Mar 2021

Figures & Tables

Figure 1

Cluster network of the Estonian NFI (2014–2018).

Joonis 1. Statistilise metsainventuuri proovitükkide klastrite paiknemine (2014–2018).

Figure 2

Number of measured permanent (P), temporary (T), and new permanent (NP) sample plots per year.

Joonis 2. Aastas mõõdetav alaliste (P), ajutiste (T) ja uute alaliste (NP) proovitükkide arv.

Figure 3

Estonian NFI cluster design and sample plot arrangement.

Joonis 3. Eesti statistilise metsainventuuri proovitükkide paiknemine klastris.

Figure 4

Location of target areas for fitting forest height and standing-wood volume models, corresponding to the Estonian Land Board ALS measurement schema. The areas are partially overlapping.

Joonis 4. Maa-ameti aerofotomõõdistuse objektid, mille piires lähendatakse puistu kõrguse ja tüvemahu prognoosmudelid. Alad on mõningase ülekattega.

Figure 5

Predicted forest height on the overlap area of ALS data: (a) blocks SW and SE, (b) blocks NW and NE. The blocks correspond to lidar data from summer (SU) and springtime (SP).

Joonis 5. Lidarmõõtmise alade ülekatetel asuvatele puistutele prognoositud kõrgus: (a) plokid SW ja SE, (b) plokid NW ja NE. Plokid vastavad suvistele (SU) ja kevadistele (SP) lidarandmetele.

Table 1

Parameters for the forest-height H (dm) prediction model (1). ALS data are from spring (SP) and summer (SU), with RSE the model residual standard error, R2 the coefficient of determination, and DF the number of degrees of freedom. Insignificant values (p > 0.05) are in italics.

Tabel 1. Metsa kõrguse H (dm) prognoosmudeli (1) parameetrid. Eristatud on suvised (SU) ja kevadised (SP) laserskaneerimise lennud. RSE on mudeli jääkhälve, R2 on determinatsioonikordaja ja DF on vabadusastmete arv. Mitteolulised väärtused (p > 0,05) on kursiivis.

ALS flight
ALS lend
Block
Ala
Model parameters* / Mudeli parameetrid*
abRSE (dm)R2 %DF
SP 2017SW9.0511.862489.5292
SU 2017SE6.0911.582194.7281
SP 2018NE13.8011.471794.8313
SU 2018NW3.9412.072191.8312

* Height percentiles are in metres. / Punktipilve kõrgusprotsentiilid on meetrites.

Table 2

Parameters for the standing-wood volume M (m3 ha−1) prediction model (2) for the upper layer. ALS data are from springtime (SP) and summer (SU). RSE is the model residual standard error, R2 the coefficient of determination, and DF the number of degrees of freedom. Insignificant values (p > 0.05) are in italics.

Tabel 2. Esimese rinde tüvemahu M (m3 ha−1) prognoosmudeli (2) parameetrid. Eristatud on suvised (SU) ja kevadised (SP) laserskaneerimise lennud. RSE on mudeli jääkhälve, R2 on determinatsioonikordaja ja DF on vabadusastmete arv. Mitteolulised väärtused (p > 0.05) on kursiivis.

ALS flight
ALS lend
Model parameters* / Mudeli parameetrid*
abcdRSE (m3 ha−1)R2DF
SP 20171.4381.2640.2000.41678.684.2287
SU 20170.0831.4520.1210.86197.085.2276
SP 20181.2771.2330.3080.45465.791.7308
SU 20180.2981.4920.0030.59876.385.1304

* Height percentiles are in metres, and canopy cover values within the range of 0–100. / Punktipilve kõrgusprotsentiilid on meetrites ja katvuse väärtus on vahemikus 0–100.

Figure 6

Measured and predicted wood volume for NFI sample plots. Dominant species codes: HB = European aspen; KS = silver birch; KU = Norway spruce; LM = black alder; LV = grey alder; MA = Scots pine; XK = other.

Joonis 6. Mõõdetud ja prognoositud tüvemaht SMI proovitükkidel. Enamuspuuliikide koodid on metsakorralduse juhendi järgi.

Table 3

Standing-wood volume M (m3 ha−1) prediction errors under model (2), by dominant tree species, with ALS data distinguished according to spring (SP) and summer (SU).

Tabel 3. Esimese rinde tüvemahu M (m3 ha−1) prognoosmudeli (2) vead peapuuliikide järgi. Eristatud on suvised (SU) ja kevadised (SP) laserskaneerimise lennud.

ALS data ALS andmedTarget area
Piirkond
Variable*
Tunnus*
Dominant species**/ Enamuspuuliik**
HBKSKULMLVMAXK
SP 2017SW190161179263152250233
SP 2017SWRSE776770116968381
SP 2017SWMRE−371118−4525−1−59
SP 2017SWN2293431371067
SU 2017SE26519028733119930287
SU 2017SERSE1029210690769873
SU 2017SEMRE−337−13−5122−2657
SU 2017SEN188357818924
SP 2018NE157197235188145237166
SP 2018NERSE95607378535630
SP 2018NEMRE−37−36−26−910−26
SP 2018NEN19596610311203
SU 2018NW239162248314158211235
SU 2018NWRSE10459911255972144
SU 2018NWMRE5431−29−1712−24144
SU 2018NWN999541636931

* = mean of measured values (m3 ha−1); N = number of observations; RSE = residual standard error (m3 ha−1); MRE = mean residual error (m3 ha−1).

** Species codes: HB = European aspen; KS = silver birch; KU = Norway spruce; LM = black alder; LV = grey alder; MA = Scots pine; XK = other. / *: vaatluste aritmeetiline keskmine (m3 ha−1), N: vaatluste arv, RSE: keskmine ruutviga (m3 ha−1), MRE: keskmine viga (m3 ha−1).** Puuliikide koodid on metsakorralduse juhendi järgi.

Table 4

The average difference between predicted forest height Ĥ (m) and standing-wood volume Mˆ(m3ha-1) in the case of both evergreen (EGR) and deciduous (DEC) stands, upon comparing ALS springtime (SP) against summer (SU) data.

Tabel 4. Prognoositud kõrguse Ĥ (m) ja esimese rinde tüvemahuMˆ(m3ha-1)keskmine erinevus okaspuupuistutes (EGR) ja lehtpuupuistutes (DEC) kasutades suvised (SU) ja kevadisi (SP) laser-skaneerimise andmeid.

Block SP
Ala SP
Block SU
Ala SU
(HˆSP-HˆSU)¯,m(MˆSP-MˆSU)¯,m3ha-1
EGRDECEGRDEC
SWSE0.53−0.9034.5−46.5
NENW0.13−0.7140.4−38.0
Figure 7

Predicted standing-wood volume on the overlap area of ALS data: (a) blocks SW and SE, (b) blocks NW and NE. The blocks correspond to lidar data from summer (SU) and springtime (SP).

Joonis 7. Prognoositud puistu tüvemaht lidarmõõtmise alade ülekatetel: (a) plokid SW ja SE, (b) plokid NW ja NE.

Figure 8

Predicted proportion (%) of evergreen conifers for 5,011 NFI sample plots with stands older than 24 years.

Joonis 8. Prognoositud okaspuude osakaal 5011 SMI proovitükil, kus kasvab 24-aastane või vanem puistu.

Table 5

Predicted dominant species and field observations on 6,239 NFI sample plots.

Tabel 5. Prognoositud enamuspuuliik võrrelduna 6239 SMI proovitüki andmetega.

NFI / SMIPredicted dominant species* / Prognoositud enamuspuuliik*
KSKUMALVLMHBXK
KS1,11018611415313710616
KU2016941624712376
MA1732111,53248152
LV9325333414237
LM6710725123204
HB81345652310813
XK47131572303517

* Species codes: HB = European aspen; KS = silver birch; KU = Norway spruce; LM = black alder; LV = grey alder; MA = Scots pine; XK = other. / Puuliikide koodid on metsakorralduse juhendi järgi.

DOI: https://doi.org/10.2478/fsmu-2020-0016 | Journal eISSN: 1736-8723 | Journal ISSN: 1406-9954
Language: English, Estonian
Page range: 77 - 97
Submitted on: Jul 19, 2020
Accepted on: Nov 23, 2020
Published on: Mar 11, 2021
Published by: Estonian University of Life Sciences
In partnership with: Paradigm Publishing Services
Related subjects:

© 2021 Mait Lang, Allan Sims, Kalev Pärna, Raul Kangro, Märt Möls, Marta Mõistus, Andres Kiviste, Mati Tee, Toivo Vajakas, Mattias Rennel, published by Estonian University of Life Sciences
This work is licensed under the Creative Commons Attribution 4.0 License.