Conversational versus computer‐aided forest planning service

Jouni Pykäläinen and Teppo Hujala 

Contents of this presentation

• the need for developing planning services in Finnish non‐industrial private forestry

• the potential of interactive forest planning• an experiment which figures out the present attitudes 

towards interactive computer‐aided and conversational planning services among Finnish family forest owners 

As a whole, private forest owners are importanteconomical agents in Finland.

• family forests account for some 52% of forestry land, i.e. some 14 million hectares

• total of 737,000 individuals own 347,000 forest holdings • multiple land use pressures, while the owners have diverse 

objectives and motivations • the average age of all forest owners is around 60 years

Forest planning is under a remarkable change in Finland.

• forest planning was earlier considered an important informational policy tool; the goal was to promote wood production for forest industry

• nowadays, the state funds the acquisition and maintenance of standwise forest resource data, not the planning service itself 

• the change to market services is currently going on, together with a forest legislation reform, which will make forestry and related guidance more liberal

• owners are now regarded as paying customers rather than merely targets of policy outreach

So far, development of practical forest planningservices has been slow.

• Practical planning has traditionally relied on interpersonal communication and it has focused on straightforward implementation of forest management guidance mainly aiming at wood production.

• Computer‐aided forest planning has been rare in Finnish family forestry.

Forest planning  can be seen as a process ofproblem solving, interaction and learning.

• The goal of planning:  a plan which attains the owner’s forest management goals.

• The planner and the forest owner must know and understand:– the characteristics and the production possibilities of the forest under 

planning– the owner’s forest management goals– the effects of the alternative plans – the achievement of the forest management goals in alternative plans

‐>  Need for– interpersonal communication between the forest owner and the forest 

planner– use of an appropriate forest planning software for planning calculations

There is a lot of potential in interactive planning services.

• More and more forest owners do not know their forest management goals and/or the production possibilities of their forest.

• The amount of business oriented forest owners is increasing.• No strict forest management quidance  in the future.• More and more forest owners have already become familiar with 

computers.• All forest owners do not want to take part in a computer‐aided planning 

session or even forest planning at all.– In these cases, the role of the computer‐aided planning is to support 

the forest planner when producing the decision proposals for the forest owner.

In our experiment,  we introduced the conversational and computer‐aided planning approaches and collected feedback from 

forest owners by using an online  multimedia application.

• the forest owners used the multimedia application with their own computers

• the decision problem was fixed;  a ten years tactical plan covering the area of the owner’s forest holding

• the forest owners were asked to select the approach which they preferred and to give free feedback considering the approaches

• the forest owners were also asked to tell arguments for their selections.• the owners were also offered two additional alternatives:

– “I would like to take part in planning, but not in the way which was presented on the video”

– “I do not want to take part in planning”

The sample of forest owners included potential clients for interactive planning.

• altogether 30 forest owners (21 men and 9 women)• the forest holdings located in North Karelia, southeastern 

Finland• local forestry centre and the forest management association  

selected  the forest owners for the experiment among their customers

• 19 owners had earlier purchased a forest plan• the average age of the owners within the sample having and 

not having a former plan was around 50 and 40 years, respectively

Introduction to conversational planning

“During the field trip the planner and the forest owner discuss about silviculture and forest use. The planner also tells to the forest owner about the principles that the planner applies for inventory and planning work. The authentic environment for the forest owner to experience the forest with several senses is an important benefit of the field trip. The forest owner tells to the planner what kind of forest management goals s/he has. Otherwise it is not possible to evaluate the alternative forest management treatments against the owner’s needs. When applying conversational planning, the forest management goals are clarified during the conversation. The planner typically asks focusing questions so that the forest management goals become clearer.  After the discussion the planner produces (3‐5) alternative plans and introduces them to the owner.  The forest owner and the forest planner compare and evaluate the alternative plans with respect to the owner’s goals, and the owner selects the plan, which s/he prefers. Finally the planner produces the plan document and introduces it to the forest owner.”

Introduction to the computer‐aided planning “Computer‐aided planning allows for studying the characteristics of the forest area under planning and different kinds of planning calculations. The forest owner has an opportunity to take part in simulation of alternative treatment schedules for forest stands. The goals related to specific stands are taken into account by checking that the forest owner accepts the alternative treatment schedules simulated for the individual stands.

The holding level goals, in turn, are defined by using holding level criteria. For example, net income during the planning period is typically used as the criterion of economic aspects related to forest use. The criteria may also define the status of forest during a certain moment: at present and after 10 years, for example. The planner may introduce appropriate criteria for the forest owner. When selecting the criteria, the owner’s forest management goals are discussed.

In computer‐aided planning, a procedure called optimization is applied for producing the best plan. This means that the computer calculates which kind of plan best meets the owner’s forest management goals. The weights of the criteria may be changed according to the principles of interactive planning, and the owner can see the effects of these changes in the plan. This allows the owner effectively learn the production possibilities of the forest. The plan can also be illustrated by using landscape visualization.” 

Results; selection of the planning approach

• 14 forest owners preferred the conversational planning to the computer‐aided planning.

• Six of these owners did not have a former plan and 8 of them had. 

• The computer‐aided planning, in turn, was preferred to the conversational planning by 15 owners. Among this group, five owners did not have a former plan and ten owners had.

• One owner would have preferred a combination of the conversational and computer‐aided planning.

• Nobody selected the option ”I do not want to take part in planning ”.

Free feedback; conversational planning

• A field trip offers a practical and tangible way to see and understand the present state of forest and to take part in planning.

• Some owners thought that these advantages of the field trip cannot be adequately reached by “sitting inside at the table”. 

• The owners were also interested in hearing about silviculture and the possibilities considering forest use from the forest planner.

• The owners also waited for feedback from the planner.• Focusing questions are important when striving for clearer forest 

management goals• It is important that the planner genuinely listens to the forest owner.• The planner should not impose the forest owner to adopt the planner’s 

points of view.• Some owners, who preferred conversational planning mentioned that they 

were not very familiar with computers.

Free feedback; computer aided planning

• Simulation and visualization could offer tangible and illustrative information for them considering the state of forest, the production possibilities of it and the alternative plans.

• Possibilities for comparing the stand and holding level alternatives and if–then analysis that offers immediate feedback were appreciated.

• Some owners assumed that computer‐aided planning could be implemented over the Internet.

• Some owners thought that computer‐aided planning could be an easier and quicker way to take part in planning than participating in a field trip.

• It was also mentioned that the best practice would be a planning process consisting of both the field trip and the computer‐aided planning session.

Some remarks

• both the conversational and the computer‐aided planning approaches are needed

• field trip cannot always be arranged ‐> need for developing tangible and illustrative material that presents the state of forest and the alternative forest plans

• the multimedia application well served as the illustration of alternative planning modes

• in the future, the planning approaches presented here can be combined to each other:‐ computer‐aided planning can be done in forest by using mobile technology ‐ forest can be better illustrated by highly developed visualization tools ‐ lidar‐based digital elevation models allow very accurate virtual forest planning environments

• planning over the Internet offers very interesting possibilities

Thank you