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Termes IGN > sciences naturelles > sciences de la vie > biologie > biométrie > modélisation de la forêt > modèle de croissance végétale
modèle de croissance végétaleSynonyme(s)modèle allométrique |
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Shrub biomass estimates in former burnt areas using Sentinel 2 images processing and classification / Jose Aranha in Forests, vol 11 n° 5 (May 2020)
[article]
Titre : Shrub biomass estimates in former burnt areas using Sentinel 2 images processing and classification Type de document : Article/Communication Auteurs : Jose Aranha, Auteur ; Teresa Enes, Auteur ; Ana Calvão, Auteur ; Hélder Viana, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : 19 p. Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] arbuste
[Termes IGN] biomasse
[Termes IGN] classification dirigée
[Termes IGN] gestion forestière
[Termes IGN] image proche infrarouge
[Termes IGN] image RVB
[Termes IGN] image Sentinel-MSI
[Termes IGN] incendie de forêt
[Termes IGN] modèle de croissance végétale
[Termes IGN] Normalized Difference Vegetation Index
[Termes IGN] Portugal
[Termes IGN] signature spectrale
[Termes IGN] sous-bois
[Termes IGN] système d'information géographique
[Termes IGN] zone sinistréeRésumé : (auteur) Shrubs growing in former burnt areas play two diametrically opposed roles. On the one hand, they protect the soil against erosion, promote rainwater infiltration, carbon sequestration and support animal life. On the other hand, after the shrubs’ density reaches a particular size for the canopy to touch and the shrubs’ biomass accumulates more than 10 Mg ha−1, they create the necessary conditions for severe wild fires to occur and spread. The creation of a methodology suitable to identify former burnt areas and to track shrubs’ regrowth within these areas in a regular and a multi temporal basis would be beneficial. The combined use of geographical information systems (GIS) and remote sensing (RS) supported by dedicated land survey and field work for data collection has been identified as a suitable method to manage these tasks. The free access to Sentinel images constitutes a valuable tool for updating the GIS project and for the monitoring of regular shrubs’ accumulated biomass. Sentinel 2 VIS-NIR images are suitable to classify rural areas (overall accuracy = 79.6% and Cohen’s K = 0.754) and to create normalized difference vegetation index (NDVI) images to be used in association to allometric equations for the shrubs’ biomass estimation (R2 = 0.8984, p-value Numéro de notice : A2020-654 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.3390/f11050555 Date de publication en ligne : 14/05/2020 En ligne : https://doi.org/10.3390/f11050555 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96116
in Forests > vol 11 n° 5 (May 2020) . - 19 p.[article]Estimating wheat yields in Australia using climate records, satellite image time series and machine learning methods / Elisa Kamir in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 160 (February 2020)
[article]
Titre : Estimating wheat yields in Australia using climate records, satellite image time series and machine learning methods Type de document : Article/Communication Auteurs : Elisa Kamir, Auteur ; François Waldner, Auteur ; Zvi Hochman, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 124 - 135 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] apprentissage automatique
[Termes IGN] Australie
[Termes IGN] blé (céréale)
[Termes IGN] carte agricole
[Termes IGN] climat
[Termes IGN] estimation de précision
[Termes IGN] fonction de base radiale
[Termes IGN] image satellite
[Termes IGN] modèle de croissance végétale
[Termes IGN] modèle non linéaire
[Termes IGN] Normalized Difference Vegetation Index
[Termes IGN] régression
[Termes IGN] rendement agricole
[Termes IGN] série temporelle
[Termes IGN] variation saisonnièreRésumé : (Auteur) Closing the yield gap between actual and potential wheat yields in Australia is important to meet the growing global demand for food. The identification of hotspots of the yield gap, where the potential for improvement is the greatest, is a necessary step towards this goal. While crop growth models are well suited to quantify potential yields, they lack the ability to provide accurate large-scale estimates of actual yields, owing to the sheer quantity of data they require for parameterisation. In this context, we sought to provide accurate estimates of actual wheat yields across the Australian wheat belt based on machine-learning regression methods, climate records and satellite image time series. Out of nine base learners and two ensembles, support vector regression with radial basis function emerged as the single best learner (root mean square error of 0.55 t ha−1 and R2 of 0.77 at the pixel level). At national scale, this model explained 73% of the yield variability observed across statistical units. Benchmark approaches based on peak Normalised Difference Vegetation Index (NDVI) and on a harvest index were largely outperformed by the machine-learning regression models (R2 Numéro de notice : A2020-046 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2019.11.008 Date de publication en ligne : 20/12/2019 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2019.11.008 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94556
in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 160 (February 2020) . - pp 124 - 135[article]Réservation
Réserver ce documentExemplaires (3)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 081-2020021 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible 081-2020023 DEP-RECP Revue LASTIG Dépôt en unité Exclu du prêt 081-2020022 DEP-RECF Revue Nancy Dépôt en unité Exclu du prêt Modélisation des effets de la compétition interspécifique et des pratiques sylvicoles sur la croissance de jeunes plants forestiers / Jean-Charles Miquel (2020)
Titre : Modélisation des effets de la compétition interspécifique et des pratiques sylvicoles sur la croissance de jeunes plants forestiers Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Jean-Charles Miquel, Auteur ; Catherine Collet, Directeur de thèse ; Mathieu Fortin, Directeur de thèse Editeur : Nancy, Metz : Université de Lorraine Année de publication : 2020 Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de docteur délivré par L’Institut des Sciences et Industries du Vivant et de l’Environnement (AgroParisTech), Spécialité : Biologie et écologie des forêts et des agrosystèmesLangues : Français (fre) Descripteur : [Termes IGN] capteur terrestre
[Termes IGN] croissance des arbres
[Termes IGN] données de terrain
[Termes IGN] données dendrométriques
[Termes IGN] données environnementales
[Termes IGN] état de l'art
[Termes IGN] Filicophyta
[Termes IGN] humidité du sol
[Termes IGN] intensité lumineuse
[Termes IGN] méthode de Monte-Carlo
[Termes IGN] modèle de croissance végétale
[Termes IGN] outil d'aide à la décision
[Termes IGN] peuplement forestier
[Termes IGN] Pinus sylvestris
[Vedettes matières IGN] SylvicultureIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) La plantation est un outil intéressant pour mettre en œuvre des stratégies de gestion forestière et constitue également une étape critique du cycle de gestion forestière. Durant cette période, la préparation du site est très souvent employée pour assurer le succès de la plantation en l’allégeant de contraintes telles que la compétition exercée par la végétation accompagnatrice.Les modèles de croissance sont largement utilisés depuis de nombreuses années et sont des outils efficaces pour simuler l’impact des opérations sylvicoles et de la compétition. Toutefois, il n’existe actuellement en France aucun modèle de croissance des arbres permettant d'évaluer ou de comparer les opérations sylvicoles réalisées au cours des jeunes stades, même pour des essences commerciales cultivées couramment. La plupart d'entre eux sont des modèles phénoménologiques décrivant les variables dendrométriques en fonction des caractéristiques techniques des opérations sylvicoles réalisées. Ces modèles produisent généralement des prédictions robustes mais difficilement extrapolable en dehors de leurs conditions d’application. D’autres modèles, dit fonctionnels, se basent sur les processus écophysiologique afin d'estimer la croissance des semis mais nécessitent cependant d’un nombre de paramètres qui peuvent être difficiles à obtenir et, en outre, produisent des prévisions de croissance des arbres qui ne sont pas toujours solides. Des modèles hybrides qui mêlent méthodes de mensuration et méthodes écophysiologique sont une approche prometteuse qui permet d'utiliser des relations fonctionnelles exprimant la croissance des arbres tout en obtenant une prédiction robuste de la croissance. La fougère aigle (Pteridium aquilinum L. Kuhn) est l'une des espèces problématiques pour le succès des jeunes plantations. Elle réagit rapidement à l’ouverture de la canopée et se révèle très compétitrice pour les ressources du milieu (notamment l'eau et lumière), pouvant ainsi retarder le développement des jeunes arbres pendant plusieurs années. Note de contenu : 1. Introduction à la sylviculture
2. Régénération naturelle et plantation
2.1. La régénération naturelle
2.2. La plantation
3. La phase juvénile : définition et implications
4. La végétation compétitrice
4.1. Les différentes interactions régissant le monde végétal
4.2. La compétition
5. Notion de période critique
6. La modélisation en foresterie
6.1. Le modèle comme outil d’aide à la prise de décision
6.2. Les modèles juvéniles
6.3. Les différentes approches de modélisation en foresterie
6.4. Modèles phénoménologiques
6.5. Modèles écophysiologiques
6.6. Modèles hybrides
7. Objectifs de l’étude
Ch 1 : Modélisation de la croissance juvénile de plusieurs essences cultivées selon différents traitements de préparation du site
1. Introduction
1.1. La préparation de site
1.2. Objectif du chapitre
2. Matériels et méthodes
2.1. Sélection et organisation des données de croissance
2.2. Définition du modèle et analyses statistiques
3. Résultats
3.1. Résultats de diamètre
3.2. Résultats de hauteur
4. Discussion
5. Conclusions
6. Annexes du Chapitre 1
Ch 2 : Étude de l’impact de la compétition en eau et en lumière exercée par la fougère aigle sur la croissance de semis de pin sylvestre à travers la conception d’un modèle de croissance hybride
1. État de l’art et objectifs de l’étude
1.1. La compétition pour les ressources
1.2 Conséquences en termes de modélisation de la croissance
1.3. La compétition hydrique
1.4. La compétition pour la lumière
1.5. Le Pin sylvestre (Pinus sylvestris)
1.6. La fougère aigle (Pteridium aquilinum)
1.7. Rappel des enjeux de l’étude
2. Matériel et méthodes
2.1. Description du site expérimental
2.2. Protocole de mesure, d’acquisition et de traitement des données
2.3. Modélisation de la croissance
2.4. Intégration de la compétition dans le modèle de croissance
2.5. Simulation sur l’année par Monte-Carlo
3. Résultats
3.1. Données récoltées sur la campagne de mesure 2018
3.2. Modèle de croissance
3.3. Modèle composé
3.4. Influence de la compétition
3.5. Projection du modèle de croissance sur 2018 et 2019
4. Discussion
4.1. Problématique et originalité du travail
4.2. Discussion autour du choc de transplantation
4.3. Résultats dendrométriques
4.4. Modèle de croissance
4.5. Modèle étendu
5. Bilan et perspectives
6. Annexes du Chapitre 2
Conclusion généraleNuméro de notice : 26525 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Biologie et écologie des forêts et des agrosystèmes : Lorraine : 2020 Organisme de stage : Institut des Sciences et Industries du Vivant et de l’Environnement (AgroParisTech) nature-HAL : Thèse Date de publication en ligne : 08/04/2021 En ligne : https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-03191601/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97511 Modelling forest dynamics to assess and improve forest management at a regional scale: an analysis of forest changes in Wallonia (southern Belgium) / Jérôme Perin (2020)
Titre : Modelling forest dynamics to assess and improve forest management at a regional scale: an analysis of forest changes in Wallonia (southern Belgium) Titre original : Modéliser la dynamique forestière pour évaluer et améliorer la soutenabilité de la gestion forestière à l'échelle régionale: une analyse des changement forestiers en Wallonie Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Jérôme Perin, Auteur Editeur : Gembloux [Belgique] : Université de Liège - Gembloux Agro-Bio Tech Année de publication : 2020 Importance : 182 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 : [Termes IGN] capital sur pied
[Termes IGN] dynamique de la végétation
[Termes IGN] gestion forestière durable
[Termes IGN] inventaire forestier étranger (données)
[Termes IGN] modèle de croissance végétale
[Termes IGN] modèle de simulation
[Termes IGN] modélisation de la forêt
[Termes IGN] sylviculture
[Termes IGN] Wallonie (Belgique)
[Vedettes matières IGN] Inventaire forestierRésumé : (auteur) Couvrant un tiers des terres de la planète, les forêts fournissent de nombreuses ressources et services essentiels dont plus de 25% de la population mondiale dépend directement pour sa subsistance. En raison de leur importance dans le cycle du carbone et de l'eau et dans la production de matériaux renouvelables, les forêts sont également l'un des principaux moyens d'atténuer les conséquences du changement climatique mondial actuel et futur. La nécessité d'équilibrer les rôles écologiques, économiques et sociaux pour parvenir à une gestion durable des ressources forestières à toutes les échelles est donc évidente.
Des informations précises et actualisées sur la dynamique des forêts sont essentielles pour concevoir et mettre en œuvre des plans de gestion durable. En particulier, l'élaboration de scénarios de gestion personnalisés tenant compte des caractéristiques des peuplements forestiers nécessite des estimations précises de la croissance et de la production qui ne peuvent être obtenues qu'à partir de données d'inventaire forestier permanentes.
Cette thèse se concentre sur la pertinence de la modélisation à partir des données d'inventaire forestier permanent pour améliorer l’évaluation des ressources existantes et de leur évolution et aider à concevoir une politique de gestion durable des forêts. La zone d’étude est la Wallonie, la région qui occupe la moitié sud de la Belgique. Les forêts de Wallonie représentent un cas d'étude intéressant car elles sont très fragmentées, hétérogènes dans leur structure et leur composition, soumises à une gestion intensive et subissent des changements rapides pour s'adapter aux nouvelles conditions environnementales et économiques.
La première partie de cette thèse qui concerne ainsi la recherche d'une méthodologie de modélisation appropriée pour évaluer le niveau de productivité et l'adéquation essence-station des plantations résineuses. Une méthodologie facilement reproductible s'appuyant sur des données d'analyse de tiges a ainsi été développée pour ajuster des modèles robustes permettant d'estimer le niveau de productivité des plantations en fonction de leur hauteur de sommet et de leur âge. De nouveaux modèles de productivité ont ainsi été calibrés pour les trois principales essences résineuses de plantations de Wallonie : épicéa, douglas et mélèzes. Ils permettent de tenir compte de l’évolution récente de la productivité qui entrainait des biais dans les modèles précédents. Nos travaux suggèrent que cette évolution est due à une récolte plus tardive et à un taux de replantation plus faible des plantations résineuses situées sur des sites moins productifs, des pratiques qui ne sont certainement pas exclusives à la Wallonie.
La seconde partie de ce travail concerne le développement de modèles permettant d'estimer avec précision l'effet de scénarios de gestion originaux sur l'évolution des ressources forestières. Des modèles de croissance harmonisés pour les peuplements purs équiennes d'épicéas, de douglas et de mélèzes ont ainsi été développés sur base de nos nouveaux modèles de productivité et de milliers de données issues de dispositifs expérimentaux. Ces nouveaux modèles ont une validité plus large que ce qui est possible avec des données régionales. Ils mettent en évidence l'effet très significatif de la densité et du statut social sur la croissance des arbres individuels et démontrent un effet durable des éclaircies sélectives précoces sur la croissance qui ne décline pas aussi rapidement avec l'âge qu'on le pensait auparavant. Nous avons également constaté que dans des conditions de croissance similaires, la production du douglas est supérieure d'un tiers à celle de l'épicéa et du mélèze. Une analyse économique de l'évolution des revenus issus des prélèvements dans les plantations d'épicéas de Norvège et de douglas montre également que, bien que la valeur actualisée des récoltes finales culmine à environ 60 ans, les éclaircies sélectives peuvent longtemps continuer à fournir un revenu régulier.
La partie finale de cette thèse concerne la conception d'une méthodologie de modélisation forestière pour A) fournir des estimations détaillées sur le stock, la croissance, la production et les volumes récoltés, B) permettre une utilisation directe des données d'inventaire forestier permanent pour le calibrage et le lancement de la simulation, et C) être compatible avec une application à l’échelle régionale. Elle a abouti à l'élaboration de SIMREG, un simulateur « arbre » indépendant des distances basé sur les données permanentes de l'Inventaire forestier permanent de Wallonie (IPRFW). Cette approche a permis d'identifier plusieurs incohérences dans les estimations précédentes de l'IPRFW. En particulier, nous concluons que la capitalisation du stock sur pied entre le premier et le deuxième cycle de l'IPRFW était auparavant surestimée de plusieurs millions de m³ alors que la production totale était sous-estimée d'environ 25%. Ces différences résultent de la prise en compte par SIMREG de ressources forestières jusqu'alors non mesurées et de changements méthodologiques importants entre les deux cycles de l'IPRFW.
Nos simulations confirment également le déclin rapide de l'épicéa au profit du douglas et de diverses essences feuillues. Elles suggèrent néanmoins que la production plus élevée du douglas et le renouvellement des pessières vieillissantes et peu productives pourraient en grande partie compenser le déclin net des surfaces enrésinées.
Nous concluons que, dans l'ensemble, le stock sur pied des forêts wallonnes est géré durablement, mais pas pour chaque espèce. Le déclin des plantations d'épicéas est certainement justifié par de nombreuses raisons pertinentes telles que sa présence dans des stations inadaptées, sa sensibilité à la sécheresse, aux dommages causés par les scolytes et les chablis, la production plus élevée du douglas, etc. L’épicéa reste néanmoins toujours la principale essence de production en Wallonie et nos travaux ont abouti à plusieurs nouvelles recommandations pour améliorer sa gestion et celle du douglas qui est sa principale essence de substitution.
La modélisation et la simulation forestière est une question d'actualité et des travaux similaires sont actuellement menés dans le monde entier. Bien que notre étude se soit concentrée sur la Wallonie, nos méthodes de modélisation ont été conçues pour ne nécessiter que des données collectées par la plupart des inventaires forestiers nationaux permanents. Par exemple, SIMREG a été adapté avec succès aux inventaires flamands et bruxellois afin d'élaborer le National Forest Accounting Plan de la Belgique. Nous sommes donc convaincus que nos méthodes et nos modèles sont généralisables à d'autres pays.Numéro de notice : 17653 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Thèse étrangère Note de thèse : PhD : sciences agronomiques et ingénierie biologique : Liège : 2020 En ligne : https://orbi.uliege.be/bitstream/2268/252139/1/PhD_Thesis_JPerin_2020.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97911 Predicting carbon accumulation in temperate forests of Ontario, Canada using a LiDAR-initialized growth-and-yield model / Paulina T. Marczak in Remote sensing, vol 12 n° 1 (January 2020)
[article]
Titre : Predicting carbon accumulation in temperate forests of Ontario, Canada using a LiDAR-initialized growth-and-yield model Type de document : Article/Communication Auteurs : Paulina T. Marczak, Auteur ; Karin Y. Van Ewijk, Auteur ; Paul M. Treitz, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : 29 p. Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] changement climatique
[Termes IGN] diamètre à hauteur de poitrine
[Termes IGN] diamètre des arbres
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] forêt tempérée
[Termes IGN] modèle de croissance végétale
[Termes IGN] Ontario (Canada)
[Termes IGN] peuplement forestier
[Termes IGN] photo-interprétation
[Termes IGN] puits de carbone
[Termes IGN] rendement
[Termes IGN] semis de pointsRésumé : (auteur) Climate warming has led to an urgent need for improved estimates of carbon accumulation in uneven-aged, mixed temperate forests, where high uncertainty remains. We investigated the feasibility of using LiDAR-derived forest attributes to initialize a growth and yield (G&Y) model in complex stands at the Petawawa Research Forest (PRF) in eastern Ontario, Canada; i.e., can G&Y models based on LiDAR provide accurate predictions of aboveground carbon accumulation in complex forests compared to traditional inventory-based estimates? Applying a local G&Y model, we forecasted aboveground carbon stock (tons/ha) and accumulation (tons/ha/yr) using recurring plot measurements from 2012–2016, FVS1. We applied statistical predictors derived from LiDAR to predict stem density (SD), stem diameter distribution (SDD), and basal area distribution (BA_dist). These data, along with measured species abundance, were used to initialize a second model (FVS2). A third model was tested using LiDAR-initialized tree lists and photo-interpreted estimates of species abundance (i.e., FVS3). The carbon stock projections for 2016 from the inventory-based G&Y model) were equivalent to validation carbon stocks measured in 2016 at all size-class levels (p 0.05). At the plot level, LiDAR-based predictions of carbon accumulation over a nine-year period did not differ when using either inventory or photo-interpreted species (p Numéro de notice : A2020-222 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.3390/rs12010201 Date de publication en ligne : 06/01/2020 En ligne : https://doi.org/10.3390/rs12010201 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94934
in Remote sensing > vol 12 n° 1 (January 2020) . - 29 p.[article]A web-based integrated modeling and simulation method for forest growth research / Zaiyang Ma in Earth and space science, vol 6 n° 11 (November 2019)PermalinkSize-density trajectories for even-aged sessile oak (Quercus petraea (Matt.) Liebl.) and common beech (Fagus sylvatica L.) stands revealing similarities and differences in the mortality process / François Ningre in Annals of Forest Science, Vol 76 n° 3 (September 2019)PermalinkUsing LiDAR-modified topographic wetness index, terrain attributes with leaf area index to improve a single-tree growth model in south-eastern Finland / Cheikh Mohamedou in Forestry, an international journal of forest research, vol 92 n° 3 (July 2019)PermalinkBayesian calibration of a carbon balance model PREBAS using data from permanent growth experiments and national forest inventory / Francesco Minunno in Forest ecology and management, vol 440 (15 May 2019)PermalinkModel-based investigation on the effects of spatial evenness, and size selection in thinning of Picea abies stands / Peter Fransson in Scandinavian journal of forest research, vol 34 n° 3 (May 2019)PermalinkThe process-based forest growth model 3-PG for use in forest management : A review / Rajit Gupta in Ecological modelling, vol 397 (1 April 2019)PermalinkLarge-scale patterns in forest growth rates are mainly driven by climatic variables and stand characteristics / Hao Zhang in Forest ecology and management, vol 435 (1 March 2019)PermalinkModeling tree-growth : Assessing climate suitability of temperate forests growing in Moncayo Natural Park (Spain) / Edurne Martínez del Castillo in Forest ecology and management, vol 435 (1 March 2019)PermalinkHow do tree mortality models from combined tree-ring and inventory data affect projections of forest succession? / Marco Vanoni in Forest ecology and management, vol 433 (15 February 2019)PermalinkEffect of microsite quality and species composition on tree growth: A semi-empirical modeling approach / Carolina Mayoral in Forest ecology and management, vol 432 (15 January 2019)Permalink