Skördarnavigering kring skyddsvärda objekt med GPS-stöd : en navigeringsstudie utförd vid Siljansfors försökspark

GIS i kombination med GPS börjar användas allt mer i det moderna skogsbruket och då främst till traktplanering och inventering. Tidigare försök har visat att utrustningen även kan användas som navigeringshjälpmedel i skördare. Siljansfors försökspark har under en tid koordinatsatt försöksytor med hjälp av en DGPS mottagare och lagrat detta i ett Geografiskt Informations System (GIS). De vill nu se på vilket sätt denna geografiska information kan användas tillsammans med en GPS i en skördare för att hitta och skydda deras försöksytor. Detta examensarbete syftar till att undersöka hur noggrant en skördarförare kan gallra intill skyddsvärda objekt, endast med GPS och digitalt kartunderlag som hjälpmedel. Vidare ingår att utvärdera hur denna nya teknik och programvara fungerar i praktiskt användande. Försöket utfördes i en förstagallring av tall inom Siljansfors försökspark. Under försöket användes två former av skyddsobjekt, kvadrater och cirklar, som utgjorde en försöksslinga. Objekten mättes in tillsammans med avdelningsgränser, stickvägar och basvägar med hjälp av en differentiell GPS-mottagare och fördes sedan in i skördarens fordonsdator. skördarförarens instruktion var att via navigeringsprogrammet följa planerade linjer runt försöksslingorna. Resultatet visar att medelavvikelsen mellan planerad körväg och den körda vägen för fem kvadrater var 4,4 m och standardavvikelsen 2,5 m. Medelavvikelsen för samtliga objekt (kvadrater och cirklar) var 5,1 m med standardavvikelsen 3,4 m. Någon signifikant skillnad mellan cirklar och kvadrater kunde inte påvisas. Även om standardavvikelsen var större för cirkelytorna. Föraren kände också större problem vid navigering kring cirklar än kvadrater. Vissa detaljer i navigeringsprogrammets utformning borde ändras och kompletteras för att få det mer funktionsdugligt. Dessutom måste en mer tillförlitlig positionering till för att föraren bättre ska kunna orientera sig i terrängen. skördarföraren var dock positiv till att använda GPS-GIS systemet i skördaren för att navigera i terrängen. Det här systemet i kombination med förarens synintryck i terrängen bedöms ge en helhet som många gånger skulle fungera i praktiskt användande för att skydda och bevara objekt, t ex försöksytor och kulturlämningar. Slutsatsen av examensarbetet är att skördarföraren inte helt kan förlita sin navigering på GPS positionen och den digitala kartan. För att säkerställa att försöksytor förblir oskadade rekommenderas att personal fortsätter att märka och snitsla försöken. Navigeringssystemet har en positiv effekt då föraren förvarnas på vad som kommer i terrängen och kan på så sätt vara extra uppmärksam i viktigare områden. Keywords: GIS, GPS, DGPS, Farestry planning, Farestry technique, Siljansfars experimental farest, HarvesterUsage of Geographical lnformation Systems (GIS), sometimes in combination with Global Positioning Systems (GPS), is becoming more commonplace as an aid for farestry planning and inventory by the farestry company StoraEnso. Recent findings show that GIS and GPS solutions can even be used for navigational aid in harvesters. The faculty of farestry at SLU has a contract with StoraEnso to use their property at Siljansfors for long-term experimental forestry. Siljansfors Experimental Forest is currently implementinga GIS, including digital vector mapping of their experimental plots (test plots) measured by DGPS. The purpose of this study is to evaluate how successfully their GIS can be utilised by a GPS equipped harvester to locate and proteet the preserved forest experiment plots. A seeond purpose is to evaluate the experimental release of a navigational software, "GPS-Harvester", by the company Berget System Design Ltd. Five test trails were established in a stand of similar terrain and forest type which was due for thinning. The trails mimicked real test plots and included protected rectangular areas with 18m sides and protected circular areas with a 1Om diameter. The test trails were carefully positioned by DGPS with a standard deviation of 1.2m. While navigating with the GIS, the harvester operator could see stand boundaries, strip roads and the test plots. Additional information supplied by the GIS software is the number of available sateiiites and the divergence from actual position to previous position. The test plots were hidden in the terrain and the operator had to rely solely on the digital map's GPS position for navigation. The operator was instructed to operate the harvester along the centerline of the planned test trail. The achieved mean deviation from the test trails was 5.1 m and the standard deviation 3.4m. For the five squares in the test trails the mean deviation was 4.4m and the standard deviation 2.5m. The test could not prove any difference in deviation between squares and circles although the standard deviation was g reater for circles than for squares. The operator' s opinion was that circles were difficult to navigate around. The navigational software performed weil in the test but it is suggested that new functions should be added to improve the reliability of the GPS-positioning. The number of low quality positions displayed on the digital map needs to be reduced. lt is recommended that the precision is increased, either by various filtering techniques that disqualify low p-dop values, or by calculating the position based on a stable mean value, e.g. displaying the mean of the ten latest positions, so called averaging. This study proved that an operator couldn't completely rely on a simple GPS position when navigating a harvester around preserved objects. Despite the insecurity of GPS-positioning, GIS and GPS can be of considerable assistance when navigating in a stand. The operator is alertedon what type of object that is Iaoming and can pay extra attention for signs in his surroundings