Applying geostatistics for investigations of forest ecosystems using remote sensing imagery

Abstract

Landsat TM imagery and high altitude aerial photographs in estimation of forest characteristics

Abstract

Spatial and Spectral Separability of Grasslands in the inner Turku Archipelago using Landsat Thematic Mapper Satellite Imagery

The present study investigates the spatial and spectral discrimination potential for grassland patches in the inner Turku Archipelago using Landsat Thematic Mapper satellite imagery. The spatial discrimination potential was computed through overlay analysis using official grassland parcel data and a hypothetical 30 m resolution satellite image capturing the site. It found that Landsat TM imagery’s ability to retrieve pure or near-pure pixels (90% purity or more) from grassland patches smaller than 1 hectare was limited to 13% success, compared to 52% success when upscaling the resolution to 10 x 10 m pixel size. Additionally, the perimeter/area patch metric is proposed as a predictor for the suitability of the spatial resolution of input imagery. Regression analysis showed that there is a strong negative correlation between a patch’s perimeter/area ratio and its pure pixel potential. The study goes on to characterise the spectral response and discrimination potential for the five main grassland types occurring in the study area: recreational grassland, traditional pasture, modern pasture, fodder production grassland and overgrown grassland. This was done through the construction of spectral response curves, a coincident spectral plot and a contingency matrix as well as by calculating the transformed divergence for the spectral signatures, all based on training samples from the TM imagery. Substantial differences in spectral discrimination potential between imagery from the beginning of the growing season and the middle of summer were found. This is because the spectral responses for these five grassland types converge as the peak of the growing season draws nearer. Recreational grassland shows a consistent discrimination advantage over other grassland types, whereas modern pasture is most easily confused. Traditional pasture land, perhaps the most biologically valuable grassland type, can be spectrally discriminated from other grassland types with satisfactory success rates provided early growing season imagery is used.

Real-time Imaging and Mosaicking of Planar Surfaces

Laajojen pintojen kuvaaminen rajoitetussa työskentelytilassa riittävällä kuvatarkkuudella voi olla vaikeaa. Kuvaaminen on suoritettava osissa ja osat koottava saumattomaksi kokonaisnäkymäksi eli mosaiikkikuvaksi. Kuvauslaitetta käsin siirtelevän käyttäjän on saatava välitöntä palautetta, jotta mosaiikkiin ei jäisi aukkoja ja työ olisi nopeaa. Työn tarkoituksena oli rakentaa pieni, kannettava ja tarkka kuvauslaite paperi- ja painoteollisuuden tarpeisiin sekä kehittää palautteen antamiseen menetelmä, joka koostaaja esittää karkeaa mosaiikkikuvaa tosiajassa. Työssä rakennettiin kaksi kuvauslaitetta: ensimmäinen kuluttajille ja toinen teollisuuteen tarkoitetuista osista. Kuvamateriaali käsiteltiin tavallisella pöytätietokoneella. Videokuvien välinen liike laskettiin yksinkertaisella seurantamenetelmällä ja mosaiikkikuvaa koottiin kameroiden kuvanopeudella. Laskennallista valaistuksenkorjausta tutkittiin ja kehitetty menetelmä otettiin käyttöön. Ensimmäisessä kuvauslaitteessa on ongelmia valaistuksen ja linssivääristymien kanssa tuottaen huonolaatuisia mosaiikkikuvia. Toisessa kuvauslaitteessa nämä ongelmat on korjattu. Seurantamenetelmä toimii hyvin ottaen huomioon sen yksinkertaisuuden ja siihen ehdotetaan monia parannuksia. Työn tulokset osoittavat, että tosiaikainen mosaiikkikuvan koostaminen megapikselin kuvamateriaalista on mahdollista kuluttajille tarkoitetulla tietokonelaitteistolla.

Inventering av plantskog med laserscanning och digitalt flygfoto

Referat av artikeln: Korpela, I., Tuomola, T., Tokola, T. & Dahlin, B. 2008. Appraisal of seedling stand vegetation with airborne imagery and discrete-return LiDAR - an exploratory analysis. Silva Fennica 42 (5) : 753-772.

Computational Evaluation of Print Unevenness According to Human Vision

Print quality and the printability of paper are very important attributes when modern printing applications are considered. In prints containing images, high print quality is a basic requirement. Tone unevenness and non uniform glossiness of printed products are the most disturbing factors influencing overall print quality. These defects are caused by non ideal interactions of paper, ink and printing devices in high speed printing processes. Since print quality is a perceptive characteristic, the measurement of unevenness according to human vision is a significant problem. In this thesis, the mottling phenomenon is studied. Mottling is a printing defect characterized by a spotty, non uniform appearance in solid printed areas. Print mottle is usually the result of uneven ink lay down or non uniform ink absorption across the paper surface, especially visible in mid tone imagery or areas of uniform color, such as solids and continuous tone screen builds. By using existing knowledge on visual perception and known methods to quantify print tone variation, a new method for print unevenness evaluation is introduced. The method is compared to previous results in the field and is supported by psychometric experiments. Pilot studies are made to estimate the effect of optical paper characteristics prior to printing, on the unevenness of the printed area after printing. Instrumental methods for print unevenness evaluation have been compared and the results of the comparison indicate that the proposed method produces better results in terms of visual evaluation correspondence. The method has been successfully implemented as ail industrial application and is proved to be a reliable substitute to visual expertise.

Christina Rossetti's "Goblin market" : Milton revised or revived?

The present study examines Christina Rossetti's (1830-94) best-known poem "Goblin Market" (1859) as a response to John Milton's (1608-74) Paradise Lost (1667) and Paradise Regained (1674). Rossetti's poem relates to Milton's twin epics with a surprising degree of complexity, something that the thesis demonstrates through a large number of hitherto unexplored textual parallels. In its recontextualisation of Rossetti's poetry, this study balances interpretative strategies evolved by feminism with more historicist readings. SinceGilbert and Gubar's landmark feminist work of 1979, it has become something of a critical commonplace that Milton was a figure of patriarchal oppression whom women writers have challenged through revision. As a consequence, intertextual Rossetti studies have tended to emphasise such a revisionist element in her achievement. But if we place "Goblin Market" within the larger context of Rossetti's thoughts on religion and poetry throughout her writing, and if we de-emphasise the dichotomy between Rossetti and her male precursor, alternative patterns of reading begin to emerge. This thesis argues that Rossetti's aim was not only to revise Milton but also to revive him. It develops this point in several ways: first, by introducing the subject and theoretically arguing that literary allusiveness is not necessarily a matter of oedipal or feminist envy only (Chapter One); second, by determining the nature and extent of Rossetti's Miltonic allusions in terms of theme, imagery and language (Chapter Two);and third, by examining their function in terms of argument (Chapters Three andFour). I n an age of increasing religious doubt, Rossetti's poetry provided a subtle challenge not so much to Milton as to the emerging scepticism and aestheticism in Victorian society and its art-world, and not least to the secular tendencies of the second generation of Pre-Raphaelites, including Dante Gabriel Rossetti. Christina Rossetti was ahead of her time (and perhaps ours) in seeing the feminist potential in both John Milton and the Christian message. In the soul's relation to Christ, gender does not matter. What matters is the individual's quest for salvation, a quest in which poetry is a sacramental act, with a transformative, unifying function. Rossetti's poems both depict and constitute such a quest for union with God, on the assumption that God's word offers a pathway that is open to men as well as women.

Construction Plan Image Service for Mobile Devices

The forthcoming media revolution of exchanging paper documents to digital media in construction engineering requires new tools to be developed. The basis of this bachelor’s thesis was to explore the preliminary possibilities of exporting imagery from a Building Information Modelling –software to a mobile phone on a construction yard. This was done by producing a Web Service which uses the design software’s Application Programming Interface to interact with a structures model in order to produce the requested imagery. While mobile phones were found lacking as client devices, because of limited processing power and small displays, the implementation showed that the Tekla Structures API can be used to automatically produce various types of imagery. Web Services can be used to transfer this data to the client. Before further development the needs of the contractor, benefits for the building master and inspector and the full potential of the BIM-software need to be mapped out with surveys.

Sotamuistomerkki Suomessa. Voiton ja tappion modaalista sovittelua

Väitöskirjani tarjoaa laajasti tietoa sotamuistomerkeistä koko Suomen alueelta. Työ purkaa suomalaisten sotamuistomerkkien ilmaisutapoja ja modaalisia keinoja, joilla taideteokset sovittelevat voitetun tai hävityn sodan tarinaa ja kokemuksellisia jännitteitä toisiinsa. Suurin osa analyysin kohteena olevista taideteoksista on pystytetty Suomen itsenäisyyden ajalla vapaudenpatsaiksi tai sankarihautojen, taisteluiden ja vakaumuksensa puolesta kuolleiden muistomerkeiksi. Tutkimus painottuu voiton ideologian vaikutukseen sotakuvaston muotoutumisessa. Avainkysymyksiä ovat, miten sotamuistomerkki viestittää poliittis-ideologisia tavoitteita tai miten muistomerkkien figuurien asennot, eleet ja attribuutit välittävät sotatarinan yhteisöllisiä sisältöjä. Tutkimus tarkentuu teosten modaalisiin piirteisiin ja merkityksenmuodostuksen vuorovaikutteisuuteen. Erikoishuomion kohteena ovat aiheiden sisällölliset ristiriidat ja ilmaisun murtumakohdat. Suurten teosmäärien ja aihetyyppien jaottelussa ja analysoimisessa on hyödynnetty ikonografian, kuvaretoriikan ja eleiden tutkimusta. Suomalaisen aineiston vertailukohtina ovat antiikin sotilasaiheinen taide, keskiaikainen Kristuksen kärsimyskuvasto sekä sotamuistomerkkiperinne Saksassa, Ranskassa, Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja Amerikan yhdysvalloissa. Sotien muistokultin merkitysten avaamisessa käytetään diskurssianalyysin välineitä. Tutkimus osoittaa, että sotamuistomerkit rakentavat yhteisön turvallisuudentunnetta ja muokkaavat sotilasimagoa maskuliinisten ideaalien ja implisiittisen vihollis- tai vastakuvan varassa. Kansallisen paatoksen ohessa sotamuistomerkit vahvistavat sotilaiden aseveliaatetta ja luovat kuvaa rikkumattomasta yhteishengestä sekä kotirintamasta. Teokset tulkitsevat valmistumisaikansa usein ristiriitaista tunneilmapiiriä ja tulevaisuuden odotuksia sekä neuvottelevat paikallisesta erityisyydestä ja valtakysymyksistä. Veistosten modaaliset keinot suhteessa toimijarooleihin, kuten autonomisuuden korostus, tunteenomainen toiseen tukeutuminen tai sodan velvoitteisiin suuntautuminen perustuvat yleensä figuurien asentoihin. Sen sijaan figuurien eleet ja attribuutit, tärkeimpinä kypärä, ase, univormu ja lumipuku, tarkentavat suuntautumisen tavoitetta ja ideologista sanomaa. Koska sodassa on kyse vaikeasti käsiteltävistä väkivaltakulttuurin ilmiöistä, muistomerkeillä on hämärretty ja muokattu kuvaa historian tapahtumista. Siten teosten välittämät ideat uhrivalmiudesta ja tunteiden hillinnän velvoitteesta auttavat sotatraumojen ja surun kanavoimisessa sekä purkavat tapahtumiin liittyvää häpeää.

Rakennettu areenatähteys. Rock-konsertti globalisoituvana mediaspektaakkelina 1965-2013

Kulttuurihistorian alaan kuuluva artikkeliväitöskirja edustaa populaarikulttuurin ja tarkemmin populaarimusiikin tutkimusta kiinnittyen ennen muuta audiovisuaalisen mediakulttuurin muutokseen 1960-luvulta tähän päivään. Väitöskirja käsittelee Pink Floydin, The Rolling Stonesin, U2:n ja Peter Gabrielin areenakonserttikiertueita ja kyseisten kiertueiden lavasuunnittelijoiden Mark Fisherin ja Robert Lepagen toimintaa. Tutkimus tarkastelee, miten jättiläismäiset mediaspektaakkelit saivat alkunsa, ammattimaistuivat ja globalisoituivat vuosien 1965–2013 välillä. Analyysin kohteena on se, miten ne rakentuivat ja toisaalta rakensivat areenatähteyttä sekä uudistivat audiovisuaalista kulttuuria. Konserttien avainkohtia ja populaarijulkisia aineistoja hermeneuttisesti tulkiten ja lähilukien sekä historiallisesti kontekstoiden tutkimus rakentaa kulttuurihistoriallisen kokonaistulkinnan viihdeteollisuuden mahtipontiseksi muotoutuneen ilmiön tuotannosta. Tutkimuksen lähtökohtana on populaarimusiikkitähden vaikutus 1900-luvun jälkipuoliskon ja 2000-luvun alun massamediassa ja kulttuurissa. Tarkastelemalla areenarockin mediaspektaakkeleiden kulttuurihistoriaa tutkimus ottaa kantaa niihin kaupallisiin, teknologisiin ja poliittisiin muutoksiin, jotka ovat viimeisen viidenkymmenen vuoden aikana mahdollistaneet tähteyden globaalia leviämistä. Tämän muutoksen seurauksena lähes kenestä tahansa voi tulla tähti ja lähes mistä tahansa kulttuuri-ilmiöstä voi tulla populaaria. Mutta vain jotkut tähdet ja yhtyeet esiintyvät täysille areenoille. Areenakonsertit ovatkin tähteysilmiön keskeisiä huipentumia, globaalin viihdekulttuurin äärimmäisiä manifestaatioita. Nykyiset areenoilla tapahtuvat mediaspektaakkelit ovat monimutkaista audiovisuaalista musiikkiteatteria, jossa kaikkien esityksen elementtien – teatraalisten ja audiovisuaalisten efektien – tulee olla mahdollisimman suuria ja taitavasti rytmitettyjä. Mediaspektaakkelien analyysissa tulee erityisesti kohdistaa huomio erilaisten medioiden suhteisiin sekä kysymykseen siitä, miten suuri osa audiovisuaalista konserttikokemusta itse asiassa on ennalta rakennettua ja nauhoitettua. Lavasuunnittelu yhdistää esiintyjän teatraaliset eleet ja esiintymisen laajempaan audiovisuaaliseen ja ennalta mietittyyn temaattiseen kokonaisuuteen. Tähän kuuluvat suurten konserttilavojen kertakäyttöarkkitehtuuri, valon ja pintojen yhdistäminen populaariin kuvastoon sekä itse teoksien audiovisuaalisen kerronnan historiallisiin ja nostalgisiin viitteisiin.

Suitability of LiDAR technology for forest inventory in Russia

LiDAR is an advanced remote sensing technology with many applications, including forest inventory. The most common type is ALS (airborne laser scanning). The method is successfully utilized in many developed markets, where it is replacing traditional forest inventory methods. However, it is innovative for Russian market, where traditional field inventory dominates. ArboLiDAR is a forest inventory solution that engages LiDAR, color infrared imagery, GPS ground control plots and field sample plots, developed by Arbonaut Ltd. This study is an industrial market research for LiDAR technology in Russia focused on customer needs. Russian forestry market is very attractive, because of large growing stock volumes. It underwent drastic changes in 2006, but it is still in transitional stage. There are several types of forest inventory, both with public and private funding. Private forestry enterprises basically need forest inventory in two cases – while making coupe demarcation before timber harvesting and as a part of forest management planning, that is supposed to be done every ten years on the whole leased territory. The study covered 14 companies in total that include private forestry companies with timber harvesting activities, private forest inventory providers, state subordinate companies and forestry software developer. The research strategy is multiple case studies with semi-structured interviews as the main data collection technique. The study focuses on North-West Russia, as it is the most developed Russian region in forestry. The research applies the Voice of the Customer (VOC) concept to elicit customer needs of Russian forestry actors and discovers how these needs are met. It studies forest inventory methods currently applied in Russia and proposes the model of method comparison, based on Multi-criteria decision making (MCDM) approach, mainly on Analytical Hierarchy Process (AHP). Required product attributes are classified in accordance with Kano model. The answer about suitability of LiDAR technology is ambiguous, since many details should be taken into account.

Secular Possession: Cinematic Iconography of Addiction

Addiction, and the experience of being addicted, is notoriously difficult to describe verbally and explain rationally. Would multifaceted and multisensory cinematic images work better in making addiction understandable? This study enquires how cinematic expression can render visible the experience of being addicted which is invisible as such. The basic data consists of circa 50 mainly North American and European fiction films from the early 1900s to the early 2000s that deal with addictive disorders as defined in the psychiatric DSM-V classification (substance dependence- and gambling disorders). The study develops an approach for analyzing and interpreting a large volume of digital film data: digital cinematic iconography is a framework to study the multifaceted cinematic images by processing and viewing them in the “digital image-laboratory” of the computer. Images are cut and classified by editing software and algorithmic sorting. The approach draws on early 1900s German art historian Aby Waburg’s image research and media archaeology, that are connected to film studies inspired by the phenomenology of the body and Gilles Deleuze’s film-philosophy. The first main chapter, “Montage”, analyses montage, gestural and postural images, and colors in addiction films. The second main chapter, “Thingness”, focuses on the close-ups of material objects and faces, and their relation to the theme of spirituality in cinema and art history, The study argues that the cinema engages the spectator to "feel" what addiction is through everyday experience and art historical imagery. There is a particular, historically transmitted cinematic iconography of addiction that is profane, material, thing-centered, abject, and repetitive. The experience of being addicted is visualized through montages of images characterized by dark and earthy colors, horizontal compositions and downward- directed movements. This is very profane and secular imagery that, however, circulates image-historical traces of Christian iconography, such as that of being in the grip of an unknown power.