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biomasse forestière |
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3D stem modelling in tropical forest: towards improved biomass and biomass change estimates / Sébastien Bauwens (2022)
Titre : 3D stem modelling in tropical forest: towards improved biomass and biomass change estimates Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Sébastien Bauwens, Auteur Editeur : Gembloux [Belgique] : Université de Liège - Gembloux Agro-Bio Tech Année de publication : 2022 Importance : 146 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Dissertation originale présentée en vue de l'obtention du grade de Docteur en Sciences Agronomiques et Ingénierie BiologiqueLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques
[Termes IGN] analyse comparative
[Termes IGN] biomasse aérienne
[Termes IGN] cartographie et localisation simultanées
[Termes IGN] Congo
[Termes IGN] diamètre à hauteur de poitrine
[Termes IGN] dioxyde de carbone
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] écosystème forestier
[Termes IGN] forêt tropicale
[Termes IGN] hauteur des arbres
[Termes IGN] inventaire forestier (techniques et méthodes)
[Termes IGN] lidar mobile
[Termes IGN] modèle de croissance végétale
[Termes IGN] modèle numérique de terrain
[Termes IGN] placette d'échantillonnage
[Termes IGN] puits de carbone
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] stéréoscopie
[Termes IGN] structure-from-motion
[Termes IGN] télémétrie laser terrestreRésumé : (auteur) Tropical forests are the main contributors of CO2 emissions between the biosphere and the atmosphere in the land use sector. The deforestation and degradation of these forests are the main sources of emissions from this sector, which accounts for 15% of the world's CO2 emissions. The monitoring of CO2 emissions and removals from tropical forests requires fine measurements of their trees. These measurements are then used as inputs in allometric model to predict the tree aboveground biomass and thus indirectly their equivalent in CO2. However, a significant proportion of trees in tropical forests show morphological singularities on the stem such as buttresses or other irregularities. The height (HPOM) of the diameter measured (DPOM) is therefore commonly raised above the buttresses to reach a circular part of the stem. The standard of measuring the diameter at breast height (DBH) is then lost. In this context, this thesis aims to improve the monitoring of tropical trees with stem irregularities by using recent three-dimensional (3D) measurement tools and developing a model-based approach to harmonize height measurements of the diameterdo. First, we evaluated the potential of the close-range terrestrial photogrammetric approach (CRTP) to measure irregular shaped stems. The advantage of this 3D approach is its low cost and ease of implementation as it only requires a camera and targets. Following the convincing results of this approach, we studied the quality of the allometric relationship between variables extracted from the stem cross-section at 1.3 m height and above-ground biomass. We found that the equivalent diameter of the basal area at 1.3 m height (DBH') correlates better with aboveground tree biomass and thus its carbon content than does diameter above buttress (DPOM). Therefore, harmonization of HPOM to 1.3 m height should be further studied to improve biomass estimates. Secondly, we investigated the potential of a hand-held mobile lidar scanner (HMLS) to measure in 3D not only one tree at a time but many trees from forest plots with a 15 m radius in Belgian temperate forest. To assess the HMLS, we compared it to 3D measurements made with a more commonly used static terrestrial laser scanning (TLS) and with conventional forest inventory diameter and position measurements. The HMLS has a better 3D spatial coverage of the stems than the TLS and the precision of the stem diameter measurements is also better with the HMLS. Setting up the plot and scanning it from five locations with the TLS takes three times longer than scanning with HMLS. This pioneering work shows us the potential of using HMLS in tropical forests through its speed of execution and its important spatial coverage at the stem level, an important issue for irregular shaped tree stems. Thirdly, we developed and assessed a model-based approach for harmonizing HPOM to correct the bias induced by irregular stems in the aboveground biomass estimates of forest inventory plots. Following the estimation of DBH' using a taper model proposed in our study, we find that conventional aboveground biomass estimates (i.e. with only DPOM), compared to estimates made with DBH', show an increasing divergence with the increase of irregular stems proportion within plots and going up to -15% in our study. These results show the importance of considering HPOM when estimating aboveground biomass in tropical forests, especially in forests with many irregular stems. Estimates of the evolution of plot above-ground biomass over time should also be revised to better consider the biomass growth of irregular shaped tree stems, which has been underestimated until now. Finally, based on the results of this research, we summarize the 3D measurement tools currently available and describe their advantages and disadvantages in the case of irregular stems. Based on available human and technical resources, we also give recommendations on the harmonization method to use in permanent sampling plots to correct the bias induced by irregular stems. Improved monitoring of these tropical trees may provide a better understanding of some of the residual, i.e. unexplained, terrestrial ecosystem CO2 sink currently noted in IPCC reports. Note de contenu : 1- General introduction
2- 3D measurements of irregularly shaped stems
3- 3D stem measurements at the plot level
4- Making tropical forest plots comparable
5- DiscussionNuméro de notice : 24037 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Thèse étrangère Note de thèse : Thèse de Doctorat : Sciences Agronomiques et Ingénierie Biologique : Liège : 2022 DOI : sans En ligne : https://hdl.handle.net/2268/293900 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101855 Above-ground biomass estimation in a Mediterranean sparse coppice oak forest using Sentinel-2 data / Fardin Moradi in Annals of forest research, vol 65 n° 1 (January - June 2022)
[article]
Titre : Above-ground biomass estimation in a Mediterranean sparse coppice oak forest using Sentinel-2 data Type de document : Article/Communication Auteurs : Fardin Moradi, Auteur ; Seyed Mohammad Moein Sadeghi, Auteur ; Hadi Beygi Heidarlou, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : pp 165 - 182 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] allométrie
[Termes IGN] biomasse aérienne
[Termes IGN] classification barycentrique
[Termes IGN] classification par forêts d'arbres décisionnels
[Termes IGN] classification par Perceptron multicouche
[Termes IGN] classification par séparateurs à vaste marge
[Termes IGN] forêt méditerranéenne
[Termes IGN] image proche infrarouge
[Termes IGN] image Sentinel-MSI
[Termes IGN] indice de végétation
[Termes IGN] Iran
[Termes IGN] Quercus brantii
[Termes IGN] taillisRésumé : (auteur) Implementing a scheduled and reliable estimation of forest characteristics is important for the sustainable management of forests. This study aimed at evaluating the capability of Sentinel-2 satellite data to estimate above-ground biomass (AGB) in coppice forests of Persian oak (Quercus brantii var. persica) located in Western Iran. To estimate the AGB, field data collection was implemented in 80 square plots (40×40 m, area of 1600 m2). Two diameters of the crown were measured and used to calculate the AGB of each tree based on allometric equations. Then, the performance of satellite data in estimating the AGB was evaluated for the area of study using the field-based AGB (dependent variable) as well as the spectral band values, spectrally-derived vegetation indices (independent variables) and four machine learning (ML) algorithms: MultiLayer Perceptron Artificial Neural Network (MLPNN), k-Nearest Neighbor (kNN), Random Forest (RF), and Support Vector Regression (SVR). A five-fold cross-validation was used to verify the effectiveness of models. Examination of the Pearson’s correlation coefficient between AGB and the extracted values showed that IPVI and NDVI vegetation indices had the highest correlation with AGB (r = 0.897). The results indicated that the MLPNN algorithm was the best ML option (RMSE = 1.71 t ha-1; MAE = 1.37 t ha-1; relative RMSE = 24.75%; R2 = 0.87) in estimating the AGB, providing new insights on the capability of remotely sensed-based AGB modeling of sparse Mediterranean forest ecosystems in an area with limited number of field sample plots. Numéro de notice : A2022-876 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.15287/afr.2022.2390 Date de publication en ligne : 29/06/2022 En ligne : https://doi.org/10.15287/afr.2022.2390 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102180
in Annals of forest research > vol 65 n° 1 (January - June 2022) . - pp 165 - 182[article]Contributions of multi-temporal airborne LiDAR data to mapping carbon stocks and fluxes in tropical forests / Claudia Milena Huertas Garcia (2022)
Titre : Contributions of multi-temporal airborne LiDAR data to mapping carbon stocks and fluxes in tropical forests Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Claudia Milena Huertas Garcia, Auteur ; Grégoire Vincent, Directeur de thèse ; Raphaël Pélissier, Directeur de thèse Editeur : Montpellier : Université de Montpellier Année de publication : 2022 Importance : 155 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse présentée pour l'obtention du Doctorat de l'Université de Montpellier, Spécialité Ecologie et BiodiversitéLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] allométrie
[Termes IGN] biomasse forestière
[Termes IGN] capteur aérien
[Termes IGN] cartographie écologique
[Termes IGN] données de terrain
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] données multitemporelles
[Termes IGN] dynamique de la végétation
[Termes IGN] forêt tropicale
[Termes IGN] Guyane française
[Termes IGN] modèle numérique de surface de la canopée
[Termes IGN] productivité biologique
[Termes IGN] puits de carboneIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Le changement climatique actuel affecte le fonctionnement des forêts tropicales de nombreuses façons et pourrait mettre en péril leur rôle de puits de carbone mondial. La documentation précise des flux de carbone forestier à une échelle significative est donc un défi urgent. Le LIDAR aéroporté, qui peut fournir une description fine de la structure et de la dynamique de la canopée, a un grand potentiel à cet égard. Cette thèse explore les capacités et les limites du LiDAR multitemporel aéroporté (ALS) pour cartographier les modèles de flux de carbone (mortalité et productivité) dans l'espace et le temps afin de réduire l'incertitude des modèles globaux de stocks et de flux de carbone dans les forêts tropicales. Nous nous sommes appuyés sur la combinaison de survols ALS répétés sur une période de 10 ans d'une part et d'un large réseau de parcelles totalisant plus de 1,2 km2 d'inventaires de terrain réalisés à la Station Permanente de Recherche de Paracou (Guyane française) d'autre part. Trois chapitres principaux sont présentés sous forme d'articles scientifiques. Le premier chapitre (Q1. Modélisation de l'efflux - Mortalité) traite de la possibilité de développer des estimations fiables de la perte de biomasse, de surface terrière et de nombre de tiges (efflux) à partir des changements observés de la hauteur de la canopée lors de survols répétés de la SLA et évalue en outre si ces modèles de perte sont liés à la hauteur de la canopée locale et à la topographie locale. Le deuxième chapitre (Q2. Allométrie et stock de carbone) quantifie la réduction de l'erreur obtenue dans les estimations de l'AGB au niveau de la parcelle en utilisant des allométries Hauteur-Diamètre ajustées localement. Ces allométries sont établies en fusionnant les inventaires de terrain et les modèles de hauteur de canopée dérivés de l'ALS et en incorporant la hauteur de canopée locale et l'identité des espèces comme prédicteurs. Le troisième chapitre (Q3. Modélisation de l'afflux - Productivité) examine si le gain de hauteur de canopée dérivé de l'ALS répété peut être utilisé pour cartographier la productivité primaire nette ligneuse aérienne (AWNPP) sur un site présentant différentes caractéristiques de structure et de dynamique dans des parcelles non perturbées et perturbées comme Paracou. Un dernier chapitre synthétise les principales conclusions des trois premiers articles, et développe une réflexion critique sur les travaux menés pendant ces trois années et demie. Note de contenu : Introduction
- General introduction
- Materials and methods: Site and LiDAR data characteristics
1. Mapping tree mortality rate in a tropical moist forest using multi-temporal LiDAR
1.1 Introduction
1.2 Methodology
1.3 Results
1.4 Discussion
1.5 Conclusions
2. Reducing bias and uncertainty in plot-level AGB by combining ground inventories and ALS
2.1 Introduction
2.2 Methodology & Materials
2.3 Height modeling
2.4 Results
2.5 Discussion
2.6 Conclusions
3. Can multitemporal airborne LiDAR data predict primary productivity in dense tropical forests?
3.1 Introduction
3.2 Materials and Methods
3.3 Results
3.4 Discussion
3.5. Conclusions
- Synthesis and perspectivesNuméro de notice : 26939 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Ecologie et Biodiversité : Montpellier : 2022 Organisme de stage : Institut de Recherche pour le Développement nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 17/11/2022 En ligne : https://hal.inrae.fr/tel-03850769/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102079 Estimating aboveground biomass in dense Hyrcanian forests by the use of Sentinel-2 data / Fardin Moradi in Forests, vol 13 n° 1 (January 2022)
[article]
Titre : Estimating aboveground biomass in dense Hyrcanian forests by the use of Sentinel-2 data Type de document : Article/Communication Auteurs : Fardin Moradi, Auteur ; Ali Asghar Darvishsefat, Auteur ; Manizheh Rajab Pourrahmati, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : n° 104 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] biomasse aérienne
[Termes IGN] Carpinus betulus
[Termes IGN] classification barycentrique
[Termes IGN] classification par forêts d'arbres décisionnels
[Termes IGN] diamètre à hauteur de poitrine
[Termes IGN] image Sentinel-MSI
[Termes IGN] Iran
[Termes IGN] régression multiple
[Termes IGN] réseau neuronal artificielNuméro de notice : A2022-080 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.3390/f13010104 Date de publication en ligne : 12/01/2022 En ligne : https://doi.org/10.3390/f13010104 Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99472
in Forests > vol 13 n° 1 (January 2022) . - n° 104[article]Global canopy height regression and uncertainty estimation from GEDI LIDAR waveforms with deep ensembles / Nico Lang in Remote sensing of environment, vol 268 (January 2022)
[article]
Titre : Global canopy height regression and uncertainty estimation from GEDI LIDAR waveforms with deep ensembles Type de document : Article/Communication Auteurs : Nico Lang, Auteur ; Nicolai Kalischek, Auteur ; John Armston, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : n* 112760 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] apprentissage profond
[Termes IGN] biomasse aérienne
[Termes IGN] classification dirigée
[Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] estimation bayesienne
[Termes IGN] forme d'onde
[Termes IGN] Global Ecosystem Dynamics Investigation lidar
[Termes IGN] modèle numérique de surface de la canopée
[Termes IGN] semis de pointsRésumé : (auteur) NASA's Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) is a key climate mission whose goal is to advance our understanding of the role of forests in the global carbon cycle. While GEDI is the first space-based LIDAR explicitly optimized to measure vertical forest structure predictive of aboveground biomass, the accurate interpretation of this vast amount of waveform data across the broad range of observational and environmental conditions is challenging. Here, we present a novel supervised machine learning approach to interpret GEDI waveforms and regress canopy top height globally. We propose a probabilistic deep learning approach based on an ensemble of deep convolutional neural networks (CNN) to avoid the explicit modelling of unknown effects, such as atmospheric noise. The model learns to extract robust features that generalize to unseen geographical regions and, in addition, yields reliable estimates of predictive uncertainty. Ultimately, the global canopy top height estimates produced by our model have an expected RMSE of 2.7 m with low bias. Numéro de notice : A2022-086 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.1016/j.rse.2021.112760 Date de publication en ligne : 03/11/2021 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.rse.2021.112760 Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99495
in Remote sensing of environment > vol 268 (January 2022) . - n* 112760[article]PermalinkInvestigating the role of wind disturbance in tropical forests through a forest dynamics model and satellite observations / E-Ping Rau (2022)PermalinkMonitoring forest-savanna dynamics in the Guineo-Congolian transition area of the centre region of Cameroon / Le Bienfaiteur Sagang Takougoum (2022)PermalinkClimate warming-induced replacement of mesic beech by thermophilic oak forests will reduce the carbon storage potential in aboveground biomass and soil / Jan Kasper in Annals of Forest Science, vol 78 n° 4 (December 2021)PermalinkEstimation of individual tree stem biomass in an uneven-aged structured coniferous forest using multispectral LiDAR data / Nikos Georgopoulos in Remote sensing, vol 13 n° 23 (December-1 2021)PermalinkA generic information framework for decision-making in a forest-based bio-economy / Jean-Baptiste Pichancourt in Annals of Forest Science, vol 78 n° 4 (December 2021)PermalinkModelling bark volume for six commercially important tree species in France: assessment of models and application at regional scale / Rodolphe Bauer in Annals of Forest Science, vol 78 n° 4 (December 2021)PermalinkAbove-ground biomass change estimation using national forest inventory data with Sentinel-2 and Landsat / Stefano Puliti in Remote sensing of environment, vol 265 (November 2021)PermalinkMulti-sensor aboveground biomass estimation in the broadleaved hyrcanian forest of Iran / Ghasem Ronoud in Canadian journal of remote sensing, vol 47 n° 6 ([01/11/2021])PermalinkThe effects of combining the variables in allometric biomass models on biomass estimates over large forest areas: A european beech case study / Erick O. Osewe in Forests, vol 12 n° 10 (October 2021)PermalinkVariation in downed deadwood density, biomass, and moisture during decomposition in a natural temperate forest / Tomas Přívětivý in Forests, vol 12 n° 10 (October 2021)PermalinkMapping canopy heights in dense tropical forests using low-cost UAV-derived photogrammetric point clouds and machine learning approaches / He Zhang in Remote sensing, vol 13 n° 18 (September-2 2021)PermalinkTarget-based automated matching of multiple terrestrial laser scans for complex forest scenes / Xuming Ge in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 179 (September 2021)PermalinkThe real potential of current passive satellite data to map aboveground biomass in tropical forests / Nidhi Jha in Remote sensing in ecology and conservation, vol 7 n° 3 (September 2021)PermalinkCalibration of the process-based model 3-PG for major central European tree species / David I. Forrester in European Journal of Forest Research, vol 140 n° 4 (August 2021)PermalinkSurface modelling of forest aboveground biomass based on remote sensing and forest inventory data / Xiaofang Sun in Geocarto international, vol 36 n° 14 ([01/08/2021])PermalinkEstimation of biomass increase and CUE at a young temperate scots pine stand concerning drought occurrence by combining eddy covariance and biometric methods / Paulina Dukat in Forests, vol 12 n° 7 (July 2021)PermalinkEstimation of tree height and aboveground biomass of coniferous forests in North China using stereo ZY-3, multispectral Sentinel-2, and DEM data / Yueting Wang in Ecological indicators, vol 126 (July 2021)PermalinkSemantic unsupervised change detection of natural land cover with multitemporal object-based analysis on SAR images / Donato Amitrano in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, Vol 59 n° 7 (July 2021)PermalinkSpatio-temporal-spectral observation model for urban remote sensing / Zhenfeng Shao in Geo-spatial Information Science, vol 24 n° 3 (July 2021)Permalink