1. No category

Kehittynyt katkonnan ohjaus ja
ennakkosuunnittelutiedon tarkkuus
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
Kalle Kärhä, Jari Ronkainen & Pekka T. Rajala,
Stora Enso Oyj Metsä
Joonas Mutanen & Teijo Palander,
Itä-Suomen yliopisto
Tapio Räsänen & Juha-Antti Sorsa,
Metsäteho Oy
Tuomo Moilanen,
Ponsse Oyj
Tausta (1/2)
• Tukin katkontaa ohjataan nykyään
suhteellisen jäykästi Suomessa.
 Onko järkevää käyttää samaa katkonnan
ohjaustiedostoa kuusitukkileimikoissa, joissa
tukkirunkopoistuman keskijäreys on
esimerkiksi 450 ja 900 dm3?
 Voitaisiinko tukkileimikoiden katkontaa
tehostaa ja jalostusarvoa nostaa, jos
katkonnan ohjaustiedostot
muodostettaisiin korjuukohde- tai
tyyppileimikkokohtaisesti?
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
2
Tausta (2/2)
• Leimikoita voidaan luokitella, tyypitellä
esimerkiksi seuraavilla leimikkoa ja sen
puustoa kuvaavilla muuttujilla:
 Sijainti / maantiede







Kasvupaikkaluokka
Ikä
Hakkuutapa
Puulaji & -suhteet
Poistuman keskijäreys
Poistuman keskipituus
Laatu (esim. laho, oksaisuus).
• Myös sahan tuoteportfolio voi olla yksi
tyyppileimikointiperuste.
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
3
Esimerkki: Kuusi tyyppileimikkoluokkaa, jotka
muodostettu poistuman keskijäreyden suhteen
TL 1
TL 2
TL 3
TL 4
TL 5
TL 6
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
4
Tutkimuksen tavoitteet
1)
Selvittää, tuottaako tyyppileimikointi
hyötyjä kuusisahatukin katkonnan
ohjaukseen.
2)
Kartoittaa, mikä on
ennakkosuunnittelutiedon
tarkkuuden vaikutus
tyyppileimikointiin ja tukin katkonnan
ohjaukseen.
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
5
Kuusitukin katkonnan simulointitutkimus
• Tutkimus toteutettiin simulointitutkimuksena (Mutanen 2015).
 Ponsse Opti Simu 4.715 -apteeraussimulaattoria käytettiin.
• Casesahana oli Stora Enso Wood
Productsin Varkauden saha.
• Tutkimusajanjakso oli 1.7.2013–
30.6.2014.
• Katkontasimulointeja varten elokuussa
2014 kerättiin stm- ja ap1-tiedostot 11
Ponsse-hakkuukoneelta, joilla oli hakattu
eniten kuusitukkia Varkauden
ostotiimiltä Varkauden sahalle tutkimusajanjaksolla.
Valokuva: Satu Natunen, Stora Enso Oyj.
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
6
Simuloitavana yli 200 kuusitukkileimikkoa
• Lopullisessa simuloitavassa
tutkimusaineistossa oli yhteensä 216
kuusitukkileimikkoa (ks. kartta).
 Tehdyssä alkuperäisessä korjuussa leimikoista
oli hakattu yhteensä vajaa 60 000 m3
kuusitukkia tarkasteluajanjaksolla.
• Tarkasteluajanjaksolla oli käytössä kuusi eri
katkonnan ohjaustiedostoa seuraavina
ajanjaksoina:






1.7.2013 – 2.9.2013
3.9.2013 – 17.9.2013
18.9.2013 – 7.10.2013
8.10.2013 – 20.10.2013
21.10.2013 – 1.1.2014
2.1.2014 – 30.6.2014.
8.5.2015
Pohjakartta: Esri.
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
7
Referenssi ja kaksi tyyppileimikointia
• Tutkimuksessa tehtiin ensiksi
referenssisimulointi (simulointi
alkuperäisillä ohjaustiedostoilla) ja kaksi
tyyppileimikointia (TL1 & TL2):
 TL1: tyyppileimikoinnissa käytettiin
metsäasiantuntijan tekemää tukkirunkopoistuman keskijäreysarviota.
 TL2: tyyppileimikointi tehtiin toteutuneen
(=tarkan) tukkirunkopoistuman
keskijäreyden mukaan.
• Kummassakin tyyppileimikoinnissa
käytetyt järeysluokkarajat olivat:
 < 650 dm3 (”Pienirunkoinen”)
 650–860 dm3 (”Keskimääräinen”)
 > 860 dm3 (”Järeärunkoinen”).
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
8
Myös jalostusarvotaulukolla simuloitiin
• Tyyppileimikoinneissa 1 ja 2 kaikkiin
kolmeen järeysluokkaan muodostettiin
omat jakaumatavoitteet (a, b ja c).
• Neljännessä simulointitarkastelussa
muissa simuloinneissa käytetty
(tasa)hintalista korvattiin sahalta
saadulla jalostusarvotaulukolla.
• Tehtyjen katkontasimulointien hyvyyttä
arvioitiin:
1)
2)
Katkotun kuusitukkimäärän
kokonaisjalostusarvolla
Keskimääräisellä kuutiometripohjaisella
(€/m3) jalostusarvolla.
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
9
Arvioidut ja toteutuneet poistuman keskijäreydet:
1 200
50
1 000
45
Osuus kuusitukkikertymästä, %
Toteutunut tukkirunkopoistuman keskijäreys, dm
3
Arvioitu järeystieto ei kaikilta osin tarkkaa!
800
600
400
200
40
35
30
Arvioitu
25
Toteutunut
20
15
10
5
0
0
0
200
400
600
800
1 000
1 200
< 650
3
Tukkirunkopoistuman keskijäreys, dm 3
Arvioitu tukkirunkopoistuman keskijäreys, dm
8.5.2015
650 – 860
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
> 860
10
Simuloinneissa käytetyt jakaumatavoitteet ja
hintalistat
Jakaumatavoitteet:
Voimassaoloaika
Referenssi *)
1.7.’13 – 2.9.’13
3.9.’13 – 17.9.’13
18.9.’13 – 7.10.’13
8.10.’13 – 20.10.’13
21.10.’13 – 1.1.’14
2.1.’14 – 30.6.’14
Jakaumatavoite 1
Jakaumatavoite 2
Jakaumatavoite 3
Jakaumatavoite 4
Jakaumatavoite 5
Jakaumatavoite 6
Tyyppileimikointi 1
(Arvioitu)
Tyyppileimikointi 2
(Toteutunut)
Jalostusarvo
Kolme eri jakaumatavoitetta (a, b & c)
riippuen poistuman
keskijäreydestä
Kolme eri jakaumatavoitetta (a, b & c)
riippuen poistuman
keskijäreydestä
Jakaumatavoite 6
Tyyppileimikointi 1
(Arvioitu)
Tyyppileimikointi 2
(Toteutunut)
Jalostusarvo
Hintalista 7
Hintalista 7
Sahan jalostusarvotaulukko
*) Ei suurta eroa käytetyissä jakaumatavoitteissa.
Hintalistat:
Voimassaoloaika
Referenssi **)
1.7.’13 – 2.9.’13
3.9.’13 – 17.9.’13
18.9.’13 – 7.10.’13
8.10.’13 – 20.10.’13
21.10.’13 – 1.1.’14
2.1.’14 – 30.6.’14
Hintalista
Hintalista
Hintalista
Hintalista
Hintalista
Hintalista
1
2
3
4
5
6
**) Ei suurta eroa käytetyissä hintalistoissa.
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
11
Jakaumatavoitteet a ja c tyyppileimikoinneissa
1 ja 2
Jakaumatavoite a:
(Pienirunkoinen)
Jakaumatavoite c:
(Järeärunkoinen)
Läpimitta, mm
150
165
180
195
210
225
240
255
270
285
300
320
Läpimitta, mm
150
165
180
195
210
225
240
255
270
285
300
320
8.5.2015
310
380
400
410
20
310
380
400
410
30
10
20
20
30
30
30
Pituus, cm
430
Osuus, %
15
15
15
15
15
15
10
10
10
10
10
10
Pituus, cm
430
Osuus, %
5
15
15
15
15
15
2
2
2
2
2
2
460
490
520
550
10
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
10
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
15
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
30
30
30
30
30
30
35
35
35
35
35
35
460
490
520
550
10
15
15
15
15
15
3
3
3
3
3
3
10
20
20
20
20
20
25
10
20
10
10
10
15
20
20
20
20
20
20
25
15
15
15
15
30
30
30
30
30
30
40
40
40
40
40
40
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
12
Vaikutukset katkottuun kuusitukkikertymään
66 000
1,0
0,5
0,0
65 000
-0,5
64 500
Muutos, %
Kuusitukkikertymä, m
3
65 500
Kuusitukkikertymä
Muutos-%
-1,0
64 000
-1,5
63 500
-2,0
Referenssi
Tyyppileimikointi 1 Tyyppileimikointi 2
(Arvioitu)
(Toteutunut)
Jalostusarvo
• Katkontasimuloinneissa, joissa tyyppileimikointi perustui toteutuneisiin (=tarkkoihin) järeyksiin (TL2),
kuusitukkikertymä kasvoi hieman (0,5 %) verrattuna referenssisimulointeihin.
• Kun ”perinteinen” tasahintalista korvattiin jalostusarvotaulukolla, tukkikertymä oli 1,6 % pienempi kuin
referenssisimuloinneissa.
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
13
Vaikutukset katkottujen tukkien lukumäärään
290 000
0
-1
285 000
-3
275 000
-4
Muutos, %
Kuusitukkeja, kpl
-2
280 000
Kuusitukkeja
Muutos-%
270 000
-5
265 000
-6
260 000
-7
Referenssi
Tyyppileimikointi 1 Tyyppileimikointi 2
(Arvioitu)
(Toteutunut)
Jalostusarvo
• Sekä tyyppileimikointi 1 että 2 katkontasimuloinneissa (TL1 ja TL2) katkottujen kuusitukkien lukumäärä
supistui hieman (noin 1 %) verrattuna referenssisimulointeihin.
• Jalostusarvotaulukkosimuloinneissa katkottujen tukkien kappalemäärä oli 6,1 % pienempi kuin
referenssisimulointiajoissa.
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
14
Vaikutukset tukkiprosenttiin
86,0
0,2
0,0
85,5
-0,2
Tukkiprosentti, %
-0,6
84,5
-0,8
-1,0
84,0
-1,2
83,5
Muutos, %-yks.
-0,4
85,0
Tukkiprosentti
Muutos-%-yks.
-1,4
-1,6
83,0
-1,8
82,5
-2,0
Referenssi
Tyyppileimikointi 1 Tyyppileimikointi 2
(Arvioitu)
(Toteutunut)
Jalostusarvo
• Kummassakin tyyppileimikoinnissa (TL1 ja TL2) tukkiprosentit olivat samalla tasolla
referenssisimulointiajojen kanssa.
• Jalostusarvotaulukkosimuloinneissa tukkiprosentti oli 1,7 prosenttiyksikköä pienempi kuin
referenssisimuloinneissa.
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
15
Vaikutukset katkotun kuusitukin keskijäreyteen
242
6
240
5
236
4
234
232
3
230
Muutos, %
Kuusitukin järeys, dm
3
238
Kuusitukin järeys
Muutos-%
2
228
226
1
224
222
0
Referenssi
Tyyppileimikointi 1
(Arvioitu)
Tyyppileimikointi 2
(Toteutunut)
Jalostusarvo
• Tyyppileimikointi 1 ja 2 katkontasimuloinneissa (TL1 ja TL2) katkottujen kuusitukkien keskijäreys kasvoi
hieman (1,2–1,4 %) verrattuna referenssisimulointeihin.
• Jalostusarvotaulukkosimuloinneissa katkottujen kuusitukkien keskijäreys kasvoi selvästi (4,9 %)
verrattaessa referenssisimulointiajoihin.
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
16
Vaikutukset jalostusarvoon (1/2)
5,23
0,9
0,8
5,22
0,7
0,6
5,20
0,5
5,19
0,4
Muutos, %
Jalostusarvo, M€
5,21
Jalostusarvo
Muutos-%
0,3
5,18
0,2
5,17
0,1
5,16
0,0
Referenssi
Tyyppileimikointi 1 Tyyppileimikointi 2
(Arvioitu)
(Toteutunut)
Jalostusarvo
• Kun tehtiin katkontasimulointiajoja, joissa tyyppileimikointi perustui toteutuneisiin (=absoluuttisen
tarkkoihin) keskijäreyksiin (TL2), katkottujen kuusitukkien yhteenlaskettu jalostusarvo kasvoi lähes
yhden prosentin verrattuna referenssisimulointeihin.
• Vastaavasti tehtäessä katkontasimulointeja, jotka perustuivat arvioituihin (=ei täysin tarkkoihin)
keskijäreyksiin (TL1), kuusitukkisuman yhteenlaskettu jalostusarvo oli 0,5 % korkeampi.
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
17
Vaikutukset jalostusarvoon (2/2)
80,6
1,8
80,4
1,6
80,2
1,4
80,0
79,6
1,0
79,4
0,8
79,2
Muutos, %
Jalostusarvo, €/m
3
1,2
79,8
Jalostusarvo
Muutos-%
0,6
79,0
0,4
78,8
0,2
78,6
78,4
0,0
Referenssi
Tyyppileimikointi 1 Tyyppileimikointi 2
(Arvioitu)
(Toteutunut)
Jalostusarvo
• Korkein kuutiometripohjainen jalostusarvo saavutettiin jalostusarvopohjaisissa katkontasimuloinneissa.
• Tehtäessä tyyppileimikointi 1 ja 2 katkontasimulointiajoja (TL1 ja TL2) katkottujen kuusitukkien
€/m3-jalostusarvo kasvoi vain hieman (0,2–0,3 %) verrattuna referenssisimulointeihin.
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
18
Tarkastelu ja johtopäätökset (1/3)
• Tulevaisuudessa tukin katkontaa tullaan
ohjaamaan ja tekemään nykyistä
edistyksellisemmin ja dynaamisemmin (esim.
Räsänen 2014).
• Simulointitulokset osoittivat, että jos
katkontaa ohjataan nykyistä kehittyneemmin
ja käytetty ennakkosuunnittelutieto on
tarkkaa, katkotun tukkisuman jalostusarvoa
pystyttäisiin nostamaan nykytilanteesta, jossa
ennakkosuunnittelutieto ei ole kaikilta osin
tarkkaa.
Puunhankinnan suunnittelun ja operatiivisen
toteutuksen tueksi tarvitaan nykyistä
tarkempaa metsävaratietoa (puuston
runkolukujakaumat ja laatu puulajeittain)
(vrt. Vauhkonen ym. 2013, Rajala ym. 2015).
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
19
Tarkastelu ja johtopäätökset (2/3)
• Tutkimuksessa tyyppileimikointi tehtiin
perustuen tukkirunkopoistumien
keskijäreyksiin.
• Poistuman keskijäreys ei todennäköisesti ole
parhain – ei ainakaan yksinään –
tyyppileimikointiperuste.
Toimiva/tehokas tyyppileimikointi kuusella:
poistuman keskijäreys ja -pituus & asiakassahan tuoteportfolio?
Jotta katkonnan ohjausta voidaan tulevina
vuosina tehdä tehokkaasti ja joustavasti, on
T&K-työtä tehtävä toimivien
tyyppileimikointiperusteiden löytämiseksi.
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
20
Tarkastelu ja johtopäätökset (3/3)
• Katkontatarkasteluissa jalostusarvotaulukon
käyttö hintalistana simuloiduissa
tutkimusleimikoissa:
 Vähensi tilavuudeltaan pienten tukkien,
joiden jalostusarvo on matala, katkontaa
 Alensi tukkiprosenttia
 Nosti katkotun tukin keskijäreyttä ja
 Lisäsi katkotun tukin kuutiometripohjaista
jalostusarvoa.
Jatkossa tukin jalostusarvoon perustuvaa
katkontaa tullaan tekemään enemmän
varsinkin, jos runko- ja rungonosahinnoittelu
tulee yleistymään (vrt. Rajala ym. 2015).
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
21
Käytetty viitemateriaali
Mutanen, J. 2015. Katkonnan ohjaus ja tyyppileimikointi kuusitukkileimikoissa. Pro gradu. ItäSuomen yliopisto, Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta.
Rajala, P.T., Kääriäinen, H., Laitinen, O., Niemelä, T., Väkevä, J., Pajuoja, H. & Hämäläinen, J. 2015.
Tehokas puuhuolto 2025. Metsäteho Oy.
Räsänen, T. 2014. Advanced Cross Cutting Planning Service. Esitelmä. Forest Big Data Seminar,
10.12.2014, Heureka, Vantaa.
Vauhkonen, J., Kankare, V., Tanhuanpää, T., Holopainen, M. & Vastaranta, M. 2013. Puuston
runkolukusarjan ja laatutunnusten mittaus kaukokartoituksella: Esiselvitys ja käytännön testi.
Metsätehon raportti 223.
8.5.2015
Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015
22