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Age-independent diameter increment models for mixed mountain forests / Albert Ciceu in European Journal of Forest Research, vol 141 n° 5 (October 2022)  

Public [article]  inEuropean Journal of Forest Research > vol 141 n° 5 (October 2022) . - pp 781 - 800 Titre : Age-independent diameter increment models for mixed mountain forests Type de document : Article/Communication Auteurs : Albert Ciceu, Auteur ; Karol Bronisz, Auteur ; Juan Garcia-Duro, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : pp 781 - 800 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] Abies alba [Termes IGN] croissance des arbres [Termes IGN] diamètre à hauteur de poitrine [Termes IGN] échantillonnage [Termes IGN] Fagus sylvatica [Termes IGN] forêt alpestre [Termes IGN] forêt inéquienne [Termes IGN] modèle de croissance végétale [Termes IGN] modélisation de la forêt [Termes IGN] peuplement mélangé [Termes IGN] Picea abies [Termes IGN] Roumanie [Vedettes matières IGN] Foresterie Résumé : (auteur) Mixed mountain forests with an uneven-aged structure are characterized by a high tree-growth variability making traditional age-dependent growth models inapplicable. Estimating site productivity is yet another impediment for modelling tree growth in such forests. Uneven-aged mixed-stand forests are known for their high resilience, resistance and productivity, and are being promoted as a suitable alternative to even-aged, pure plantations for climate change adaptation and mitigation. However, their growth must be accurately measured and predicted, but diameter at the breast height (dbh) increment models specifically designed for uneven-aged mixed mountain forests are still rare. Using permanent sampling network data and 465 increment cores, we built two age-independent dbh increment (id) models for the main species of the study area, namely Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.), silver fir (Abies alba Mill.) and European beech (Fagus sylvatica L.). Mixed effects models and the algebraic difference approach were employed to develop id models based on empirical and commonly used theoretical growth functions. A past growth index was further developed and introduced in the model in order to explain the id variability. Several mixed effects calibration strategies were assessed in order to obtain the most accurate localized curve for new plots. Tree size, competition and biogeoclimatic variables were found to explain the id through the empirical growth function, while the growth index significantly improved the theoretical growth function for Norway spruce. The optimization of the calibration strategy for the mixed effects modelling framework enables the growth index implementation in forest practice as an accurate method for estimating site productivity. The accuracy of the two id models was similar: the root mean squared error of the empirical growth function varied between 0.940 and 1.042 cm for spruce, beech and fir, while the root mean squared error obtained through the theoretical growth function for spruce only was 1.105 cm. The basal area increment prediction at the plot level based on the theoretical growth function reached a root mean squared error of 0.043 m2 while using the empirical growth function the root mean squared error is 0.047 m2. The high accuracy obtained using age-independent models underlines their suitability for predicting growth in mixed uneven-aged forests. The developed models can be easily integrated into forest practice to accurately obtain id estimates. Numéro de notice : A2022-758 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Article DOI : 10.1007/s10342-022-01473-5 Date de publication en ligne : 13/08/2022 En ligne : https://doi.org/10.1007/s10342-022-01473-5 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101767 [article]

Smartphone digital photography for fractional vegetation cover estimation / Gaofei Yin in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 88 n° 5 (May 2022)  

Public [article]  inPhotogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS > vol 88 n° 5 (May 2022) . - pp 303 - 310 Titre : Smartphone digital photography for fractional vegetation cover estimation Type de document : Article/Communication Auteurs : Gaofei Yin, Auteur ; Yonghua Qu, Auteur ; Aleixandre Verger, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : pp 303 - 310 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s) [Termes IGN] analyse comparative [Termes IGN] champ visuel [Termes IGN] couvert végétal [Termes IGN] erreur moyenne quadratique [Termes IGN] forêt alpestre [Termes IGN] image à haute résolution [Termes IGN] image hémisphérique [Termes IGN] objectif grand angulaire [Termes IGN] téléphone intelligent Résumé : (Auteur) Accurate ground measurements of fractional vegetation cover (FVC) are key for characterizing ecosystem functions and evaluating remote sensing products. The increasing performance of cameras equipped in smartphones opens new opportunities for extensive FVC measurement through citizen science initiatives. However, the wide field of view (FOV) of smartphone cameras constitutes a key source of uncertainty in the estimation of vegetation parameters, which has been largely ignored. We designed a practical method to characterize the FOV of smartphones and improve the FVC estimation. The method was assessed in a mountainous forest based on the comparison with in situ fisheye photographs. After the FOV correction, the agreement of smart-phone and fisheye FVC estimates highly improved: root-mean-square error (RMSE) of 0.103 compared to 0.242 of the original smartphone FVC estimates without considering the FOV effect, mean difference of 0.074 versus 0.213, and coefficient of determination R 2 of 0.719 versus 0.353. Smartphone cameras outperform traditional fisheye cameras: the overexposure and low vertical resolution of fisheye photographs introduced uncertainties in FVCestimation while the insensitivity to exposure and high spatial resolution of smartphone cameras make photograph acquisition and analysis more automatic and accurate. The smartphone FVCestimates highly agree with the GF-1 satellite product: RMSE = 0.066, bias = 0.007, and R 2 = 0.745. This study opens new perspectives for the validation of satellite products. Numéro de notice : A2022-527 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.14358/PERS.21-00038R2 Date de publication en ligne : 01/05/2022 En ligne : https://doi.org/10.14358/PERS.21-00038R2 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101375 [article]

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Mapping burn severity in the western Italian Alps through phenologically coherent reflectance composites derived from Sentinel-2 imagery / Donato Morresi in Remote sensing of environment, vol 269 (February 2022)  

Public [article]  inRemote sensing of environment > vol 269 (February 2022) . - n° 112800 Titre : Mapping burn severity in the western Italian Alps through phenologically coherent reflectance composites derived from Sentinel-2 imagery Type de document : Article/Communication Auteurs : Donato Morresi, Auteur ; Raffaella Marzano, Auteur ; Emanuele Lingua, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : n° 112800 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] carte de la végétation [Termes IGN] cartographie des risques [Termes IGN] détection de changement [Termes IGN] forêt alpestre [Termes IGN] image multibande [Termes IGN] image Sentinel-MSI [Termes IGN] incendie de forêt [Termes IGN] phénologie [Termes IGN] Piémont (Italie) [Termes IGN] réflectance spectrale [Termes IGN] risque naturel [Termes IGN] variation saisonnière [Termes IGN] zone sinistrée Résumé : (auteur) Deriving burn severity from multispectral satellite data is a widely adopted approach to infer the degree of environmental change caused by fire. Burn severity maps obtained by thresholding bi-temporal indices based on pre- and post-fire Normalized Burn Ratio (NBR) can vary substantially depending on temporal constraints such as matched acquisition and optimal seasonal timing. Satisfying temporal requirements is crucial to effectively disentangle fire and non-fire induced spectral changes and can be particularly challenging when only a few cloud-free images are available. Our study focuses on 10 wildfires that occurred in mountainous areas of the Piedmont Region (Italy) during autumn 2017 following a severe and prolonged drought period. Our objectives were to: (i) generate reflectance composites using Sentinel-2 imagery that were optimised for seasonal timing by embedding spatial patterns of long-term land surface phenology (LSP); (ii) produce and validate burn severity maps based on the modelled relationship between bi-temporal indices and field data; (iii) compare burn severity maps obtained using either a pair of cloud-free Sentinel-2 images, i.e. paired images, or reflectance composites. We proposed a pixel-based compositing algorithm coupling the weighted geometric median and thematic spatial information, e.g. long-term LSP metrics derived from the MODIS Collection 6 Land Cover Dynamics Product, to rank all the clear observations available in the growing season. Composite Burn Index data and bi-temporal indices exhibited a strong nonlinear relationship (R2 > 0.85) using paired images or reflectance composites. Burn severity maps attained overall classification accuracy ranging from 76.9% to 83.7% (Kappa between 0.61 and 0.72) and the Relative differenced NBR (RdNBR) achieved the best results compared to other bi-temporal indices (differenced NBR and Relativized Burn Ratio). Improvements in overall classification accuracy offered by the calibration of bi-temporal indices with the dNBR offset were limited to burn severity maps derived from paired images. Reflectance composites provided the highest overall classification accuracy and differences with paired images were significant using uncalibrated bi-temporal indices (4.4% to 5.2%) while they decreased (2.8% to 3.2%) when we calibrated bi-temporal indices derived from paired images. The extent of the high severity category increased by ~19% in burn severity maps derived from reflectance composites (uncalibrated RdNBR) compared to those from paired images (calibrated RdNBR). The reduced contrast between healthy and burnt conditions associated with suboptimal seasonal timing caused an underestimation of burnt areas. By embedding spatial patterns of long-term LSP metrics, our approach provided consistent reflectance composites targeted at a specific phenological stage and minimising non-fire induced inter-annual changes. Being independent from the multispectral dataset employed, the proposed pixel-based compositing approach offers new opportunities for operational change detection applications in geographic areas characterised by persistent cloud cover. Numéro de notice : A2022-095 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.1016/j.rse.2021.112800 Date de publication en ligne : 22/11/2021 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.rse.2021.112800 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99534 [article]

Developing the potential of airborne lidar systems for the sustainable management of forests / Karun Dayal (2022)    

Public Titre : Developing the potential of airborne lidar systems for the sustainable management of forests : accounting for and managing the impacts of lidar scan angle on ABA model predictions of forest attributes Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Karun Dayal, Auteur ; Sylvie Durrieu, Directeur de thèse ; Marc Bouvier, Directeur de thèse Editeur : Paris, Nancy, ... : AgroParisTech Année de publication : 2022 Note générale : Bibliographie Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l’Institut national des sciences et industries du vivant et de l'environnement - AgroParisTech, Spécialité Géomatique Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s) [Termes IGN] analyse comparative [Termes IGN] angle de visée [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] forêt alpestre [Termes IGN] forêt ripicole [Termes IGN] gestion durable [Termes IGN] inventaire forestier national (données France) [Termes IGN] jeu de données localisées [Termes IGN] ligne de visée [Termes IGN] modèle numérique de surface de la canopée [Termes IGN] peuplement forestier [Termes IGN] précision géométrique (imagerie) [Termes IGN] prédiction [Termes IGN] réseau neuronal artificiel [Termes IGN] télémètre laser à balayage [Termes IGN] télémètre laser aéroporté Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) L’information mesurée par Lidar aéroporté dépend de la végétation observée et de la géométrie de l'acquisition lidar, elle-même fonction des paramètres d'acquisition et des propriétés du terrain. Cette thèse vise à comprendre la relation entre la géométrie d'acquisition du lidar et les prédictions d'attributs forestiers en se focalisant sur l'évaluation et la gestion des impacts de l'angle de balayage du lidar sur les métriques lidar et les modèles construits à l’échelle du peuplement (i.e. approches surfaciques ou ABA). Quatre types de forêts différents ont été étudiés, dont trois types de forêts (feuillus, conifères et mixtes) en terrain montagneux et un type de forêt (ripisylve) en terrain relativement plat . La thèse est divisée en trois parties. La première partie évalue l'effet de l'angle de balayage du lidar sur les mesures lidar couramment utilisées dans les prédictions de type ABA. On a ainsi montré que les différentes métriques lidar ne sont pas impactées de la même façon par des changements d'angle de balayage. La deuxième partie de l'étude s’intéresse aux conséquences sur la qualité des modèles de l’introduction dans ces modèles de métriques lidar présentant des sensibilités différentes à l'angle de balayage. Un modèle basé sur un jeu de métriques Lidar prédéfinies, plus ou moins sensibles aux angles de balayage, est utilisé.Les jeux de données lidar existants sont ré-échantillonnés selon les lignes de vol pour 1) simuler des acquisitions lidar avec différentes configurations de balayage, 2) construire des modèles pour une série de configurations de balayage différentes, et 3) comparer la qualité des estimations qui résultent de chaque configuration d’acquisition. Ces comparaisons montrent que l’introduction de métriques sensibles à l’angle de balayage diminue la robustesse des modèles. De plus, la variation de la précision des modèles ABA s’est révélée être plus élevée pour les jeux de données composés de nuages de points acquis depuis une seule ligne de vol que pour ceux composés de nuages de points obtenus en combinant les mesures de plusieurs lignes de vol.Nous avons aussi tenté de normaliser les métriques lidar en utilisant des méthodes de voxellisation pour limiter les impacts des changements d’angles de balayage. Les métriques issues des données voxellisées contribuent à augmenter la précision des prédictions ou à augmenter leur justesse, ou, dans certains cas, les deux en même temps. Dans la dernière partie de l'étude, les propriétés du terrain (topographie) et les paramètres d'acquisition sont explicitement pris en compte dans les modèles. Comme les interactions entre les paramètres d'acquisition lidar, le terrain et les propriétés de la végétation peuvent être complexes, un réseau de neurone (perceptron multicouche) est utilisé pour modéliser les relations entre les attributs forestiers et les métriques lidar en tenant compte de ces interactions entre métriques lidar et géométrie d'acquisition. Cela a permis d'améliorer significativement les prédictions ABA. Note de contenu : Chapter 1: Introduction 1.1 Sustainable Forest Management 1.2 The role of remote sensing in enhancing forest inventory 1.3 Enhanced forest inventory with lidar 1.4 Understanding the role of lidar scan angle in forestry applications 1.5 Research questions and objectives 1.6 Overview of the thesis Chapter 2: Scan angle impact on lidar-derived metrics used in ABA models for prediction of forest stand characteristics: a grid based analysis 2.1 Introduction 2.2 Materials 2.3 Methods 2.4 Results 2.5 Discussion 2.6 Conclusions 2.7 Acknowledgement Chapter 3: An investigation into lidar scan angle impacts on stand attribute predictions in different forest environments 3.1 Introduction 3.2 Materials and methods 3.3 Results 3.5 Conclusion 3.6 Acknowledgements Chapter 4: Improving ABA models for forest attribute prediction using neural networks by considering effects of terrain and scan angles on 3D lidar point clouds 4.1 Introduction 4.2 Materials and methods 4.3 Results 4.4 Discussion 4.5 Conclusion Chapter 5: Conclusion 5.1 Synthesis of the thesis 5.2 Limitations and Perspectives Numéro de notice : 26957 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Géomatique : Université Paris-Saclay : 2022 Organisme de stage : UMR TETIS - Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 24/01/2023 En ligne : https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-03954492/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102527

Détection des forêts dégradées en Guinée à partir des images satellites Sentinel-2 : évaluation de l'apport potentiel des nouveaux capteurs satellitaires optiques et radars / An Vo Quang in Blog de la RFPT, sans n° ([11/10/2021])  

Public [article]  inBlog de la RFPT > sans n° [11/10/2021] Titre : Détection des forêts dégradées en Guinée à partir des images satellites Sentinel-2 : évaluation de l'apport potentiel des nouveaux capteurs satellitaires optiques et radars Type de document : Article/Communication Auteurs : An Vo Quang, Auteur Année de publication : 2021 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] Afrique occidentale [Termes IGN] apprentissage profond [Termes IGN] classification dirigée [Termes IGN] dégradation de l'environnement [Termes IGN] dégradation de la flore [Termes IGN] détection automatique [Termes IGN] forêt alpestre [Termes IGN] Guinée [Termes IGN] image Sentinel-MSI [Termes IGN] photo-interprétation [Termes IGN] série temporelle Résumé : (Auteur) [Contexte] Les travaux de la thèse CIFRE ont été réalisés dans le cadre d'un partenariat entre l'Institut interdisciplinaire de recherche en énergie de Paris (LIED) et IGN FI, une société d'ingénierie géographique (partenaire export de l'IGN - Institut national de l’information géographique et forestière) qui réalise des projets sur tous les continents et dans tous les domaines d'application de la géomatique, notamment l'aménagement du territoire, l'environnement, l'agriculture, l'administration foncière ou la gestion des risques. Plus spécifiquement, les travaux de thèse se sont intégrés au projet de Zonage Agro-Ecologique de Guinée (ZAEG) coordonné par IGN FI et financé par l'Agence Française de Développement (AFD) pour le ministère de l’Agriculture de Guinée. Contrairement à la déforestation, la dégradation forestière implique un changement de la structure forestière sans modification de l'utilisation du sol. Ce changement est subtil et moins visible que la déforestation. La dégradation des forêts est une préoccupation majeure car un potentiel de séquestration du carbone est perdu. Ce phénomène varie en fonction de l'emplacement géographique, des facteurs anthropiques, du climat, des types de forêts impactées, donc il n'existe pas de méthodologie de détection unique pour cartographier la dégradation des forêts à l'échelle mondiale. En Guinée, le principal processus de dégradation est l'exploitation forestière sélective dans la forêt de massif, en plus de la fragmentation de la forêt causée par le changement d'utilisation des terres. L’objectif est d’optimiser les méthodes de photo-interprétation utilisées par IGN FI pour détecter les zones de forêt dégradée. Le suivi du couvert forestier à l'aide des méthodes traditionnelles de télédétection nécessite un coût important en termes d'expertise en photo-interprétation. Nous proposons une approche de suivi par une procédure de classification semi-automatisée avec un coût de photo-interprétation minimum en incluant le contexte pixellaire, en intégrant les données du capteur Sentinel-2, acquises de manière répétitive. Numéro de notice : A2021-679 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article DOI : sans Date de publication en ligne : 11/10/2021 En ligne : https://rfpt-sfpt.github.io/blog/sentinel-2/s%C3%A9rie%20temporelle/deep%20learn [...] Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99040 [article]

Spatial patterns of living and dead small trees in subalpine Norway spruce forest reserves in Switzerland / Eva Bianchi in Forest ecology and management, vol 494 (August-15 2021)  

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Contrasting responses of habitat conditions and insect biodiversity to pest- or climate-induced dieback in coniferous mountain forests / Jérémy Cours in Forest ecology and management, vol 482 ([15/02/2021])  

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Stand-scale climate change impacts on forests over large areas: transient responses and projection uncertainties / NIca Huber in Ecological Applications, vol 31 ([01/02/2021])  

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Climate-smart forestry in mountain regions / Roberto Tognetti (2021)  

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The impact of drought on total ozone flux in a mountain Norway spruce forest / Thomas Agyei in Journal of forest science, vol 66 n° 7 (juillet 2020)  

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Modélisation d'une maquette sur la base de données LiDAR et intégration d'un projet 3D / Julien Brunner in Géomatique suisse, vol 118 n° 6 (juin 2020) 

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La télédétection aéroportée pour la gestion des territoires forestiers de montagne / Jean-Matthieu Monnet in Sciences, eaux & territoires, n° 33 (avril 2020)  

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Forest gaps retard carbon and nutrient release from twig litter in alpine forest ecosystems / Bo Tan in European Journal of Forest Research, vol 139 n° 1 (February 2020)  

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Fusion of 3D point clouds and hyperspectral data for the extraction of geometric and radiometric features of trees / Eduardo Alejandro Tusa Jumbo (2020)  

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Vulnerability of forest ecosystems to fire in the French Alps / Sylvain Dupire in European Journal of Forest Research, Vol 138 n° 5 (octobre 2019)  

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