| 1. |
- Olsson, Håkan, et al.
(författare)
-
Flygburen laser och digitala bilder för kartering och övervakning av akvatisk och terrester miljö
- 2014
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Det finns ett växande behov av effektiva metoder för kartering av såväl land- som vattenmiljöer. Sådana behövs för grundläggande naturresursinventeringar, som underlag för bland annat beslut om olika former av skyddade områden samt för hållbar naturresursförvaltning i ett ekosystem- och landskapsperspektiv. Sådana metoder behövs också för uppföljning inom såväl naturresursförvaltning som på en mer strategisk nivå inom miljöövervakningen, för uppföljningen av miljömålen och för internationell rapportering. Två för dessa uppgifter viktiga teknologier som utvecklats starkt på senare tid är flygburen laserskanning och digital fotogrammetri. Med laserskanning kan mark och vegetation avbildas som ett tredimensionellt punktmoln. Det finns även system som med laser avbildar grunda havsbottnar. Syftet med forskningsprogrammet EMMA (Environmental Mapping and Monitoring with Airborne laser and digital images; http://emma.slu.se/) har varit att utveckla metoder för att tillvarata data från i första hand flygburen laserskanning för miljöövervakningens och naturvårdens behov av kartläggning av vegetation såväl på land som på grunda havsbottnar. Tolkning och fotogrammetrisk mätning av flygbilder är välkända tekniker och har därför inte varit en del av forskningen i EMMA. Däremot har användningen av färginformation från digitala flygbilder tillsammans med laserdata undersökts i EMMA-programmets akvatiska del och i den terrestra delen har automatiserad användning av tredimensionella punktmoln som kan erhållas genom matchning av flygbilder undersökts. Sammanfattning av resultat inom programmets akvatiska delar För akvatisk miljö har programmet utvecklat och visat ett antal tillämpningar som direkt kan omsättas i ett operativt sammanhang. Vi har visat att det med laserdata går att kartera ytsubstrat med hög noggrannhet (> 80 %), så att en heltäckande karta genereras som anger täckningen i procent av hårda respektive mjuka substrat ned till laserns djupräckvidd (ca 2–3 gånger siktdjupet). Utifrån dessa data kan metoden användas som stöd för att finna värdefulla marina områden och för uppföljning av marina skyddade områden (t.ex. naturtyperna Rev och Sandbankar enligt Art- och habitatdirektivet). Information om utbredningen av hård- och mjukbottnar är ett grundläggande underlag för att beskriva utbredningen av biotoper enligt det europeiska habitatklassificeringssystemet EUNIS, och HELCOM:s vidareutveckling av detta system för Östersjön (HELCOM Underwater Biotopes/Habitats, HUB). Här har laserdata en viktig funktion att fylla, eftersom detaljerade kartor över ytsubstrat i stort sett saknas för grunda havsområden. Resultaten från EMMA visar att batymetrisk laser kan vara en bra metod att samla in sammanhängande botteninformation som kan gå in som ett underlag i översiktsplanering. Djup- och bottensubstratkartor från lasermätningar är även viktiga underlag för att ta fram kartor över livsmiljöer på havsbottnen med hjälp av rumslig modellering. Heltäckande kartor över livsmiljöer är i sin tur ett viktigt delunderlag som tillsammans med annan information kan skapa underlag i det politiska arbetet som till exempel leder till en kustzonsplan eller en kommunal översiktsplan. Utöver dessa operativa tillämpningar har programmet även tagit fram resultat som ger en grund för fortsatt metodutveckling inom området. Vi har visat att det med laserdata (utöver ytsubstrat och naturtyper) går att kartera högväxt vegetation. En metod som skulle kunna möjliggöra yttäckande övervakning eller detektion av förändringar till en lägre kostnad per ytenhet är användning av satellitbilder, flygbilder eller bilder från mini-UAV (Unmanned Aerial Vehicle) som kombineras med laserdjupdata insamlade vid ett tillfälle. Kombinationen av laser- och bilddata medför att bilddata kan djupkorrigeras och att flygbildernas användbarhet för bottenkartering därmed ökar. Denna flygbildsövervakning skulle kunna genomföras ned till optiska siktdjupet i området. En möjlig datakälla kan vara bilder från Lantmäteriets nationella flygfotografering. Vi har sett att det finns potential att detektera blåstång och smaltång på hårda substrat genom att kombinera data från flygburen laser och flygbilder. Vi bedömer också att det finns stora möjligheter till fortsatt utveckling inom området dels tack vare ny teknik (kameror eller lasersystem med högre spatial och spektral upplösning, t.ex. laser med flera våglängder eller fluorescenskanaler) och dels tack vare nya algoritmer för bearbetning av laser- och bilddata. De akvatiska studierna i EMMA har genomförts i samverkan med ett antal externa projekt (ULTRA, SUPERB och HISPARES). Förutom kunskapsutbyte har det medfört utökade möjligheter att utveckla och testa metoderna i flera geografiska områden och få återkoppling från användare av data. I EMMA har vi arbetat med akvatiska testområden på den svenska ostkusten, från Norra Kvarken till Skåne, men liknande resultat har även uppnåtts på den spanska Atlantkusten och metoderna bör därmed vara lika applicerbara på den svenska västkusten. Vi har generellt uppnått bra resultat i alla områden där vattnet inte varit för grumligt. Dagens operativa lasersystem kräver ett siktdjup på minst 3 m för att kunna ge bra djupdata. Det begränsar teknikens användbarhet i vissa kustnära områden av Bottniska viken, speciellt i områden med stort utflöde av humusrikt älvvatten, och i en del områden med dåligt siktdjup i andra havsområden. Sammanfattning av resultat inom programmets terrestra delar Data från flygburen laserskanning ger information om markens form, samt vegetationens höjd, slutenhet och i viss utsträckning även dess vertikala skiktning och fördelning. Vid tät skanning (mer än 5–10 returer / m2) så framträder även de flesta enskilda trädkronorna, samt många objekt på marken, som liggande trädstammar, större stenar etc. Laserdata kan relativt enkelt bearbetas i dator eftersom det utgörs av diskreta 3D-punkter. Exempelvis kan objekt nära marken bli lättare att tolka visuellt om punkterna som returnerats från krontaket tas bort och de underliggande punkterna ges olika färg beroende på höjd över marken. Relationen mellan laserdata och fältmätta mått på vegetationens egenskaper (t.ex. genomsnittlig trädhöjd eller kronslutenhet) kan dock variera något, beroende på bl.a. sensortyp och inställningar vid skanningen såsom pulsfrekvens, flyghöjd, och årstid. För att automatiskt översätta laserdata till kända storheter så behövs därför en statistisk analys där mått från laserdata kalibreras med hjälp av fältmätta provytor. Vanligen används provytor med ca 10 m radie. De skattade sambanden ellan mått i laserdata (t.ex. höjden över marken för 90 % av alla returer från trädkronorna inom en fältmätt provyta) och fältmätta mått för samma yta (t.ex. trädens medelhöjd) kan sedan användas för att göra rumsligt heltäckande rasterkartor för hela det område som laserskannats under jämförbara förhållanden. Denna teknik har utvecklats inom skogsbruket och kallas då areabaserad skattning. Inom EMMA-programmet har vi visat att den även fungerar väl för fjällbjörkskog, trots att träden där är lägre och mer oregelbundna i sin form och utbredning. Vi har också visat att lantmäteriets förhållandevis glesa skanning med ca 1 retur / m2 ger nästan lika bra areabaserade skattningar av fjällbjörkskog som betydligt tätare skanning från helikopter. Vi har även visat att laserdata från olika registreringstillfällen kan göras jämförbara med en teknik som kallas histogrammatchning, samt att etablering av nya träd i trädgränsen eller på gräsmarker kan upptäckas med laserskanning även på ett tidigt stadium. Sistnämnda försök gjordes dock då träden fortfarande hade löv och det är därför osäkert hur användbara laserdata som registrerats utanför vegetationssäsongen kommer att vara för att upptäcka små lövträd. En del lasersystem kan spara laserljusets hela returnerade vågform. Om vågformsdatat analyseras istället för de diskreta punkter som systemet genererar från vågformen, så kan ytterligare information erhållas från lasermätningarna. Denna möjlighet är särskilt intressant då syftet är att analysera trädskiktets vertikala struktur. Bearbetningar av vågformsdata är dock mycket mer komplicerade och stöds sällan av färdiga programvaror för analys av laserdata. Dagens lasersystem stödjer sällan användning av spektral information. Det är endast ett våglängdsband som används för avståndsmätningen, och skalningen för det mått på den returnerade pulsens styrka som registreras (kallat intensitet) kan ibland ändras beroende på hur ljusa objekt sensorn ser. För att skilja olika vegetationstyper åt (t.ex. lövskog kontra barrskog) utöver vad som kan åstadkommas genom analys av deras 3D-former, så behövs spektrala data från någon annan källa. Laserdata och satellitbilder från t.ex. SPOT- eller Landsat-satelliterna är två olika datakällor som kompletterar varandra på ett utmärkt sätt. För vegetationskartering med den klassindelning som använts för skogsmarken enligt Lantmäteriets databas GSD-Marktäcke förbättras den totala klassningsnoggrannheten med ca 10 procentenheter när satellitbilderna kompletteras med laserdata. För vegetationsklassning på kalfjället så är det främst områden med något högre vegetation, såsom videbuskar, som klassas bättre då laserdata används. Då det gäller klassning av fjällvegetation så har det också visat sig att bearbetningar av data från en markmodell kan förbättra vegetationsklassningar från satellitdata väsentligt. Den nationella laserskanning som Lantmäteriet nu genomför är än så l
|
|
| 2. |
- Adler, Sven, et al.
(författare)
-
Ny design för riktade naturtypsinventeringar inom NILS och THUF
- 2020
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Den här rapporten beskriver: Ett generellt ramverk för nationella inventeringar där det går att komplettera utifrån nya behov på såväl nationell som regional nivå inom samma stickprovsdesign. Samma skattningsförfarande och skattningsalgoritmer på både nationell och regional nivå samt vid olika tätheter på stickprovet. Ett stort stickprov, med många rutor i stickprovet, vilket ger statistisk styrka vid skattningarna av t.ex. arealer, även för relativt ovanliga naturtyper. Ett balanserat stickprov, bland annat med NMD som stödunderlag, vilket ger bättre skattningar än ett icke-balanserat stickprov. Att relativt ovanliga naturtyper och naturtyper som förekommer geografiskt samlat kommer att kunna fångas upp med geografiskt riktade förtätningar. Att vanliga fenomen inventeras med ett glest stickprov. Extra stor fördel för naturtyper där många rutor går att exkludera från fältbesök genom modellering och inventering i ortofoto. En sådan naturtypsgrupp är gräsmarker, där det dessutom ännu saknas en nationell inventering. Fortsatt samarbete med NMD där de data som samlas in i de nya inventeringarna kommer att kunna bidra både som träningsdata i utvecklingen av NMD och till att verifiera NMD. Mer tids- och kostnadseffektiva inventeringar exempelvis: o Många rutor behöver aldrig besökas i fält eftersom det genom modellering och inventering i ortofoto går att utesluta att de har de eftersökta naturtyperna. Sådana rutor bidrar till en högre precision för skattningarna. o Ortofoton används för att hålla nere kostnaden för bilder och bildhantering. o De mindre 1 km × 1 km-rutorna underlättar fältlogistiken. o Den nya designen är flexibel. Det går att anpassa stickprovet efter den budget som erhålls och genom simuleringar kan vi uppskatta hur stor påverkan på skattningar en minskning eller ökning av stickprovet kan komma att ha. o Eftersom designen bygger på ett tätt, nationellt, stickprov så kommer ytterligare inventeringar kunna läggas till lövskogs- och gräsmarksinventeringarna med samordningsvinster (t.ex. inventeringar av linjeobjekt, pollinatörer och våtmarker).
|
|
| 3. |
- Albrectsen, Benedicte Riber, 1960-, et al.
(författare)
-
Slugs, willow seedlings and nutrient fertilization: intrinsic vigor inversely affects palatability
- 2004
-
Ingår i: Oikos. - : John Wiley & Sons. - 0030-1299 .- 1600-0706. ; 105, s. 268-278
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- This study evaluates how preference by a generalist slug herbivore Arion subfuscus changes inversely with seedling size across three levels of fertilization for three full‐sib families of willow seedlings. We analyzed seedlings for condensed tannin and protein concentration, and related these data to changes in palatability. In preference tests over time, leaf discs from more fertilized seedlings experienced an extended window of vulnerability compared to discs from less fertilized seedlings, which were also more tannin‐rich. In a whole seedling selection study, slugs readily attacked smaller seedlings (<5 cm) but rarely attacked taller seedlings (>10 cm). However, a general difference in risk of damage close to 50% existed when comparing shorter and taller individuals within each family and level of fertilizer. The decrease in palatability with height of the seedlings was positively correlated with an increase in condensed tannin concentration. We found no effect of seedling size on protein concentration. Akaiki index criterion model comparisons suggested that only main effects were important for explaining seedling choice by slugs as well as the ratio between proteins and condensed tannins. Seedling size, had the largest effect, followed by fertilizer level and family. Surprisingly, seedling size and fertilizer treatment had opposite effects on palatability to slugs. Size decreased probability of damage, whereas fertilization extended the window of susceptibility. Because the seedlings were even‐aged, differences in size are interpreted as differences in growth rate or vigor. The positive phenotypic correlation found between size and tannin production in the less preferred willow seedlings confirms that several plant defense traits may be selected for simultaneously, because fast growth may allow an early development of plant defenses. We discuss these results in the light of plant‐defense theories that predict a negative correlation between the allocation to growth and the production of secondary defense compounds.
|
|
| 4. |
|
|
| 5. |
|
|
| 6. |
- Aronsson, Mora, et al.
(författare)
-
Status and trends in Arctic vegetation: Evidence from experimental warming and long-term monitoring
- 2020
-
Ingår i: AMBIO: A Journal of the Human Environment. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0044-7447 .- 1654-7209. ; 49, s. 678-692
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Changes in Arctic vegetation can have important implications for trophic interactions and ecosystem functioning leading to climate feedbacks. Plot-based vegetation surveys provide detailed insight into vegetation changes at sites around the Arctic and improve our ability to predict the impacts of environmental change on tundra ecosystems. Here, we review studies of changes in plant community composition and phenology from both long-term monitoring and warming experiments in Arctic environments. We find that Arctic plant communities and species are generally sensitive to warming, but trends over a period of time are heterogeneous and complex and do not always mirror expectations based on responses to experimental manipulations. Our findings highlight the need for more geographically widespread, integrated, and comprehensive monitoring efforts that can better resolve the interacting effects of warming and other local and regional ecological factors.
|
|
| 7. |
- Christensen, Pernilla, et al.
(författare)
-
The NILS (National Inventory of Landscapes in Sweden) approach to spatiotemporal landscape conditions and habitat biodiversity
- 2010
-
Konferensbidrag (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Climate change, changing views on land use priorities and other current events has created extraordinary challenges for strategic and operational approaches to landscape use, management and governance. The demand is increasing for up-to-date, applicable and timely data regarding landscape-level biodiversity, as is the need to integrate long-term data series with cause-and-effect oriented research. The NILS-program (National Inventory of Landscapes in Sweden, Swedish Environmental Protection Agency) is developed to monitor conditions and changes in landscape biodiversity and land use, as basic input to national and international reporting frameworks and applied research. NILS has been in operation since 2003 with two combined inventory routes, field inventory and interpretation of color infrared aerial photos, both using quantitative variables in a context-dependent flow that captures spatial information on species, habitats, structures and processes. The design is a stratified grid of 631 study units covering all terrestrial habitats in Sweden, where each unit includes plots from 0.25 m2 to 25 000 m2 to allow overlay of information on configuration on various scales and resolution. Experiences indicate that the NILS monitoring infrastructure allows for inclusion of supplementary inventories on other geographical scales or thematic directions, e.g., for assessing ecosystem services and green infrastructure for evaluating favorable conservation status according to the EU Habitats Directive. Data from the NILS-program can add to our understanding of the role and function of landscapes with respect to ecological integrity and long-term maintenance of biodiversity hotspots, and, thus, to contribute to advancing the Swedish model for sustainable forest management
|
|
| 8. |
|
|
| 9. |
- Esseen, Per-Anders, et al.
(författare)
-
Landskapsdata från Nationell Inventering av Landskapet i Sverige (NILS). Flygbildstolkning av 1 km × 1 km rutan för år 2003
- 2007
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- I rapporten presenteras resultat från den detaljerade flygbildstolkningen för det första året (2003) i Nationell Inventering av Landskapet i Sverige (NILS). Resultaten är preliminära eftersom de endast baseras på 1-års data (av totalt 5). De tolkade rutorna är 1,1 km × 1,1 km stora medan resultaten redovisas för 1 km × 1 km rutor. Totalt 126 rutor ingår i materialet, varav 119 flygbildstolkats och 7 karttaxerats. Totalt har 13617 polygoner avgränsats och tolkats. Underlagsmaterialet är IR-färgbilder som fotograferats från 4 600 meters flyghöjd, vilket ger en ungefärlig bildskala av 1:30 000. Avgränsningen av polygoner och tolkningen av variabler har utförts i en digital fotogrammetrisk station. Nedan sammanfattas de viktigaste resultaten:I genomsnitt finns det 108 tolkade polygoner per NILS-ruta i landet. Antalet polygoner är 20% högre i södra Sverige (stratum 1-6) än i norra (stratum 7-10).De flesta polygonerna är små (76% är mindre än 1 ha). Medianarealen är 0,42 ha och medelarealen 1,12 ha. Medelarealen uppvisar liten variation mellan strata. Polygonarealen är lognormalt fördelad.I rapporten presenteras arealskattningar och medelfel för sex dominerande marktäcke-/markanvändningsklasser (Ägoslag) inom landarealen: anlagd mark, jordbruksmark, skogsmark, annan terrester mark nedan fjällen, våtmark nedan fjällen och fjäll.Arealskattningarna av Ägoslag visar en relativt god överensstämmelse med Riksskogstaxeringens data. Dock underskattas jordbruksarealen medan skogsmarken överskattas vilket beror på att 2003-års stickprov innehåller mer skog än genomsnittet.Medelfelet (uttryckt som variationskoefficient) för arealskattningarna av Ägoslag varierade mellan 3% (skogsmark) och 18% (anlagd mark) sett över hela landet. Medelfelen är större på landsdelsnivå (5-38%) och inom stratum.Polygonarealen för hopslagna polygoner av samma Ägoslag varierade mellan 0,6 ha för annan terrester mark nedan fjällen till 10,5 ha för skogsmark och 19,9 ha för fjäll. I jordbruksmark var polygonerna 4,5 ha i södra och 3,1 ha i norra Sverige.Ett exempel på system för klassificering av naturtyp i polygonerna har tagits fram med utgångspunkt från de tolkade variablerna enligta posterioriprincipen. I systemet ingår totalt 63 olika naturtyper.Arealskattningar och medelfel har beräknats för alla naturtyper inom respektive stratum, landsdel och för hela landet. Medelfelen blir högre för de flesta naturtyper än för Ägoslag pga den finare indelningen. Med utgångspunkt från medelfelen i 2003-års data kan man förvänta sig medelfel för hela omdrevet (5-år) på runt 10% eller lägre för arealskattningar av vanliga naturtyper i hela landet, i vissa fall även på landsdelsnivå. För många av de mindre vanliga naturtyperna bedöms medelfelet ofta bli lägre än 20% för hela landet. En viktigt slutsats är att uppdelningen i antal naturtyper och deras detaljeringsgrad noga måste avvägas mot storleken på förväntade medelfel.Medelarealen för hopslagna polygoner av samma naturtyp varierar från 0,1 till 4,4 ha (åker) inom landarealen. Den finns en stor variation i polygonstorlek såväl inom som mellan naturtyper.I 2003-års data har totalt 30 av 50 olika markanvändningsklasser registrerats.Vanligaste klass var Skogsbruk, följd av Ingen synbar markanvändning,Markanvändning kan ej tolkas, Åker i växtföljden och Bete. Medelfelet var 4% för Skogsbruk för hela landet och högre för övriga typer av markanvändning.
|
|
| 10. |
|
|
