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Mapping dead forest cover using a deep convolutional neural network and digital aerial photography / Jean-Daniel Sylvain in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 156 (October 2019)  

Public [article]  inISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 156 (October 2019) . - pp 14 - 26 Titre : Mapping dead forest cover using a deep convolutional neural network and digital aerial photography Type de document : Article/Communication Auteurs : Jean-Daniel Sylvain, Auteur ; Guillaume Drolet, Auteur ; Nicolas Brown, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 14 - 26 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes descripteurs IGN] apprentissage profond [Termes descripteurs IGN] arbre mort [Termes descripteurs IGN] base de données forestières [Termes descripteurs IGN] classification par réseau neuronal convolutif [Termes descripteurs IGN] couvert forestier [Termes descripteurs IGN] feuillu [Termes descripteurs IGN] forêt boréale [Termes descripteurs IGN] image aérienne [Termes descripteurs IGN] orthoimage [Termes descripteurs IGN] peuplement mélangé [Termes descripteurs IGN] pinophyta [Termes descripteurs IGN] Québec (Canada) [Termes descripteurs IGN] santé des forêts Résumé : (Auteur) Tree mortality is an important forest ecosystem variable having uses in many applications such as forest health assessment, modelling stand dynamics and productivity, or planning wood harvesting operations. Because tree mortality is a spatially and temporally erratic process, rates and spatial patterns of tree mortality are difficult to estimate with traditional inventory methods. Remote sensing imagery has the potential to detect tree mortality at spatial scales required for accurately characterizing this process (e.g., landscape, region). Many efforts have been made in this sense, mostly using pixel- or object-based methods. In this study, we explored the potential of deep Convolutional Neural Networks (CNNs) to detect and map tree health status and functional type over entire regions. To do this, we built a database of around 290,000 photo-interpreted trees that served to extract and label image windows from 20 cm-resolution digital aerial images, for use in CNN training and evaluation. In this process, we also evaluated the effect of window size and spectral channel selection on classification accuracy, and we assessed if multiple realizations of a CNN, generated using different weight initializations, can be aggregated to provide more robust predictions. Finally, we extended our model with 5 additional classes to account for the diversity of landcovers found in our study area. When predicting tree health status only (live or dead), we obtained test accuracies of up to 94%, and up to 86% when predicting functional type only (broadleaf or needleleaf). Channel selection had a limited impact on overall classification accuracy, while window size increased the ability of the CNNs to predict plant functional type. The aggregation of multiple realizations of a CNN allowed us to avoid the selection of suboptimal models and help to remove much of the speckle effect when predicting on new aerial images. Test accuracies of plant functional type and health status were not affected in the extended model and were all above 95% for the 5 extra classes. Our results demonstrate the robustness of the CNN for between-scene variations in aerial photography and also suggest that this approach can be applied at operational level to map tree mortality across extensive territories. Numéro de notice : A2019-316 Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2019.07.010 date de publication en ligne : 02/08/2019 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2019.07.010 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93353 [article]

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Cartographie des défoliations du massif forestier du Pays des étangs en Lorraine : Apports potentiels de la télédétection / Thierry Bélouard in Revue forestière française [en ligne], vol 70 n° 5 (2018)  

Public [article]  inRevue forestière française [en ligne] > vol 70 n° 5 (2018) . - pp 473 - 486 Titre : Cartographie des défoliations du massif forestier du Pays des étangs en Lorraine : Apports potentiels de la télédétection Type de document : Article/Communication Auteurs : Thierry Bélouard, Auteur ; Hubert Schmuck, Auteur ; Louis-Michel Nageleisen, Auteur ; Dominique Guyon, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 473 - 486 Note générale : bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes descripteurs IGN] analyse diachronique [Termes descripteurs IGN] BD forêt [Termes descripteurs IGN] carte de la végétation [Termes descripteurs IGN] chênaie [Termes descripteurs IGN] classification par forêts aléatoires [Termes descripteurs IGN] défoliation [Termes descripteurs IGN] image Landsat [Termes descripteurs IGN] image Sentinel-MSI [Termes descripteurs IGN] image Terra-MODIS [Termes descripteurs IGN] Lorraine [Termes descripteurs IGN] matrice de confusion [Termes descripteurs IGN] Moselle (57) [Termes descripteurs IGN] quercus pedunculata [Termes descripteurs IGN] santé des forêts [Termes descripteurs IGN] Sarrebourg Résumé : (auteur) Depuis le début des années 2000, les chênaies du massif forestier du Pays des étangs en Lorraine, massif essentiellement feuillu, subissent des dépérissements importants, aux causes multiples (insectes défoliateurs, sécheresse et canicule de 2003). La chenille processionnaire du chêne y joue un rôle essentiel en provoquant de nombreuses et importantes défoliations depuis les années 1990. Cette étude exploratoire montre qu’en s’appuyant sur des observations de terrain comme données de référence, une cartographie des défoliations des années 2010 peut être réalisée à partir d’images satellitaires. La méthode s’appuie sur des images à moyenne (MODIS) et haute (Landsat) résolutions spatiales, acquises à plusieurs dates dans l’année, d’une part, et sur une méthode de classification supervisée basée sur les forêts aléatoires d’arbres de décision, d’autre part. Une extrapolation permet d’avoir des indications sur le niveau des défoliations localement. Des améliorations de la méthode sur plusieurs points (meilleure adéquation entre les observations de terrain et les images, utilisation des images satellitaires Sentinel-2, choix des prédicteurs issus des images) sont envisagées afin de l’utiliser pour d’autres forêts subissant également d’importantes défoliations. Numéro de notice : A2018-650 Thématique : FORET Nature : Article DOI : 10.4267/2042/70132 date de publication en ligne : 25/04/2019 En ligne : https://doi.org/10.4267/2042/70132 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93429 [article]

Negative correlation between ash dieback susceptibility and reproductive success: good news for European ash forests / Devrim Semizer-Cuming in Annals of Forest Science [en ligne], vol 76 n° 1 (March 2019)  

Public [article]  inAnnals of Forest Science [en ligne] > vol 76 n° 1 (March 2019) Titre : Negative correlation between ash dieback susceptibility and reproductive success: good news for European ash forests Type de document : Article/Communication Auteurs : Devrim Semizer-Cuming, Auteur ; Reiner Finkeldey, Auteur ; Lene Rostgaard Nielsen, Auteur ; Erik Dahl Kjær, Auteur Année de publication : 2019 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes descripteurs IGN] clonage [Termes descripteurs IGN] dépérissement [Termes descripteurs IGN] fraxinus excelsior [Termes descripteurs IGN] génétique forestière [Termes descripteurs IGN] maladie phytosanitaire [Termes descripteurs IGN] mycota [Termes descripteurs IGN] régression linéaire [Vedettes matières IGN] Sylviculture Résumé : (auteur) Context : The introduced invasive pathogen Hymenoscyphus fraxineus (T. Kowalski) Baral, Queloz, and Hosoya cause extensive damage on European ash (Fraxinus excelsior L.). Heritable variation in susceptibility to ash dieback has been observed among ash trees in natural and planted populations, but it is not clear how variation in susceptibility influences reproductive fitness. Aims : We hypothesize that healthier male and female trees contribute more gametes to the following generation compared to unhealthy ones. Methods : We tested the hypothesis by studying gender, seed production, and paternal success in a clonal field trial with 39 replicated clones. In the trial, the susceptibility level of each clone has been recorded in terms of percent crown damage since 2007. We used a linear regression model to explore the relationship between susceptibility and reproductive success (female and male). Results : The clones revealed a clear gender dimorphism with an approximate 2:2:1 male/female/hermaphrodite ratio. Females with low levels of crown damage produced substantially more seeds compared to highly damaged females. The male clone with the lowest level of susceptibility was the most effective pollen donor, but highly susceptible males also sired some offspring. Conclusion : The results overall represent good news for the potential recovery of ash forests: selection against most susceptible genotypes at generation turnover is expected to facilitate building up disease resistance in ash populations. Numéro de notice : A2019-040 Thématique : FORET Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s13595-019-0799-x date de publication en ligne : 13/02/2019 En ligne : https://doi.org/10.1007/s13595-019-0799-x Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=92038 [article]

Understanding the temporal dimension of the red-edge spectral region for forest decline detection using high-resolution hyperspectral and Sentinel-2a imagery / Pablo J. Zarco-Tejada in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 137 (March 2018)  

Public [article]  inISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 137 (March 2018) . - pp 134 - 148 Titre : Understanding the temporal dimension of the red-edge spectral region for forest decline detection using high-resolution hyperspectral and Sentinel-2a imagery Type de document : Article/Communication Auteurs : Pablo J. Zarco-Tejada, Auteur ; Non-répertorié, Auteur ; Rocío Hernández-Clemente, Auteur ; Non-répertorié, Auteur Année de publication : 2018 Article en page(s) : pp 134 - 148 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image [Termes descripteurs IGN] bande rouge [Termes descripteurs IGN] défoliation [Termes descripteurs IGN] données spatiotemporelles [Termes descripteurs IGN] image hyperspectrale [Termes descripteurs IGN] image Sentinel-MSI [Termes descripteurs IGN] modèle de transfert radiatif [Termes descripteurs IGN] Normalized Difference Vegetation Index [Termes descripteurs IGN] Pinus (genre) [Termes descripteurs IGN] santé des forêts [Termes descripteurs IGN] teneur en chlorophylle des feuilles Résumé : (Auteur) The operational monitoring of forest decline requires the development of remote sensing methods that are sensitive to the spatiotemporal variations of pigment degradation and canopy defoliation. In this context, the red-edge spectral region (RESR) was proposed in the past due to its combined sensitivity to chlorophyll content and leaf area variation. In this study, the temporal dimension of the RESR was evaluated as a function of forest decline using a radiative transfer method with the PROSPECT and 3D FLIGHT models. These models were used to generate synthetic pine stands simulating decline and recovery processes over time and explore the temporal rate of change of the red-edge chlorophyll index (CI) as compared to the trajectories obtained for the structure-related Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). The temporal trend method proposed here consisted of using synthetic spectra to calculate the theoretical boundaries of the subspace for healthy and declining pine trees in the temporal domain, defined by CItime=n/CItime=n+1 vs. NDVItime=n/NDVItime=n+1. Within these boundaries, trees undergoing decline and recovery processes showed different trajectories through this subspace. The method was then validated using three high-resolution airborne hyperspectral images acquired at 40 cm resolution and 260 spectral bands of 6.5 nm full-width half-maximum (FWHM) over a forest with widespread tree decline, along with field-based monitoring of chlorosis and defoliation (i.e., ‘decline’ status) in 663 trees between the years 2015 and 2016. The temporal rate of change of chlorophyll vs. structural indices, based on reflectance spectra extracted from the hyperspectral images, was different for trees undergoing decline, and aligned towards the decline baseline established using the radiative transfer models. By contrast, healthy trees over time aligned towards the theoretically obtained healthy baseline. The applicability of this temporal trend method to the red-edge bands of the MultiSpectral Imager (MSI) instrument on board Sentinel-2a for operational forest status monitoring was also explored by comparing the temporal rate of change of the Sentinel-2-derived CI over areas with declining and healthy trees. Results demonstrated that the Sentinel-2a red-edge region was sensitive to the temporal dimension of forest condition, as the relationships obtained for pixels in healthy condition deviated from those of pixels undergoing decline. Numéro de notice : A2018-079 Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2018.01.017 date de publication en ligne : 17/02/2018 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2018.01.017 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=89441 [article]

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Pit-mound microrelief in forest soils: Review of implications for water retention and hydrologic modelling / Martin Valtera in Forest ecology and management, vol 393 (1 June 2017)  

Public [article]  inForest ecology and management > vol 393 (1 June 2017) . - pp 40 - 51 Titre : Pit-mound microrelief in forest soils: Review of implications for water retention and hydrologic modelling Type de document : Article/Communication Auteurs : Martin Valtera, Auteur ; Randall J. Schaetzl, Auteur Année de publication : 2017 Article en page(s) : pp 40 - 51 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes descripteurs IGN] écosystème forestier [Termes descripteurs IGN] gestion forestière durable [Termes descripteurs IGN] microtopographie [Termes descripteurs IGN] ruissellement [Termes descripteurs IGN] santé des forêts [Termes descripteurs IGN] sol forestier [Termes descripteurs IGN] stress hydrique [Vedettes matières IGN] Végétation et changement climatique Résumé : (auteur) Forest ecosystems are known for their capacity to retain and redistribute water. Nevertheless, even in some forested watersheds, prolonged or intense rainfall events often exceed the retention threshold of the system, generating accelerated runoff. Surface microrelief is an important attribute of forest ecosystems that often act to mediate potential runoff. In most natural forests, the soil surface is typically unevenly broken with pit and mound microrelief, formed by both historical and recent tree uprooting events. In managed forests, however, tree uprooting is traditionally seen as undesirable. The systematic repression of this process may lead to gradual loss of microrelief. To date, little attention has been paid to the impacts of the pit-mound microrelief, or its absence, on forest hydrology. Restoration of naturally undulating microrelief in managed forests can help to accentuate water retention and mitigate runoff, while reducing drought stress and reinforcing forest productivity and resilience. This paper summarizes the literature and presents insights on the effects of tree uprooting on the microrelief of forest soils and forest hydrology, focusing on its consequences to water retention, tree water supply, and forest health. Furthermore, we explore the mechanisms and possible consequences of the long-term repression of these processes in intensively managed forests, with implications for forest management and further research. Numéro de notice : A2017-250 Thématique : FORET Nature : Article En ligne : https://doi.org/10.1016/j.foreco.2017.02.048 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=85233 [article]

Mapping individual tree health using full-waveform airborne laser scans and imaging spectroscopy: A case study for a floodplain eucalypt forest / Iurii Shendryk in Remote sensing of environment, vol 187 (15 December 2016)  

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Ecologie du hêtre (Fagus sylvatica L) en marge sud-ouest de son aire de distribution / Daniel E. Silva (2010) 

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Estimation of chlorophyll in Quercus leaves using a portable chlorophyll meter: effects of species and leaf age / Fernando Silla in Annals of Forest Science, vol 67 n° 1 (January-February 2010)  

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Impact potentiel du changement climatique sur la distribution de l’Épicéa, du Sapin, du Hêtre et du Chêne sessile en France / Christian Piedallu in Revue forestière française, vol 61 n° 6 (novembre - décembre 2009)  

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A comparative study of the chemical and integrated treatments impact against the defoliating insects on the structure and dynamics of the edaphic mesofauna in two oak forests from North-Eastern Romania / Adina Calugar in Annals of forest research, vol 52 n° 1 (January 2009)    

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Les problèmes sanitaires d'actualité en hêtraie : la maladie du hêtre dans les Ardennes / Louis-Michel Nageleisen in Revue forestière française, vol 57 n° 2 (août 2005)

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FORSEE, un réseau de zones pilotes pour la mise en œuvre opérationnelle des indicateurs de gestion durable des forêts / Jean-Christophe Orazio (2005)    

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Applications de la télédétection à l'observation de l'état sanitaire des forêts / G. Hildebrandt (1992)

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Enrésinement des hêtraies de basse montagne : observations faites dans les Vosges à la suite de la sécheresse 1959-1960 / E.-L. Chenal in Revue forestière française, vol 1960 n° 10 (1960)

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