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Detection of windthrown tree stems on UAV-orthomosaics using U-Net convolutional networks / Stefan Reder in Remote sensing, vol 14 n° 1 (January-1 2022)
[article]
Titre : Detection of windthrown tree stems on UAV-orthomosaics using U-Net convolutional networks Type de document : Article/Communication Auteurs : Stefan Reder, Auteur ; J.P. Mund, Auteur ; Nicole Albert, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : n° 75 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] apprentissage profond
[Termes IGN] branche (arbre)
[Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif
[Termes IGN] détection d'objet
[Termes IGN] dommage forestier causé par facteurs naturels
[Termes IGN] données d'entrainement (apprentissage automatique)
[Termes IGN] image captée par drone
[Termes IGN] orthophotoplan numérique
[Termes IGN] segmentation sémantique
[Termes IGN] tempête
[Termes IGN] troncRésumé : (auteur) The increasing number of severe storm events is threatening European forests. Besides the primary damages directly caused by storms, there are secondary damages such as bark beetle outbreaks and tertiary damages due to negative effects on the market. These subsequent damages can be minimized if a detailed overview of the affected area and the amount of damaged wood can be obtained quickly and included in the planning of clearance measures. The present work utilizes UAV-orthophotos and an adaptation of the U-Net architecture for the semantic segmentation and localization of windthrown stems. The network was pre-trained with generic datasets, randomly combining stems and background samples in a copy–paste augmentation, and afterwards trained with a specific dataset of a particular windthrow. The models pre-trained with generic datasets containing 10, 50 and 100 augmentations per annotated windthrown stems achieved F1-scores of 73.9% (S1Mod10), 74.3% (S1Mod50) and 75.6% (S1Mod100), outperforming the baseline model (F1-score 72.6%), which was not pre-trained. These results emphasize the applicability of the method to correctly identify windthrown trees and suggest the collection of training samples from other tree species and windthrow areas to improve the ability to generalize. Further enhancements of the network architecture are considered to improve the classification performance and to minimize the calculative costs. Numéro de notice : A2022-082 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.3390/rs14010075 En ligne : https://doi.org/10.3390/rs14010075 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99476
in Remote sensing > vol 14 n° 1 (January-1 2022) . - n° 75[article]
Titre : Forêts et changement climatique : comprendre et modéliser le fonctionnement hydrique des arbres Type de document : Monographie Auteurs : François Courbet, Éditeur scientifique ; Claude Doussan, Éditeur scientifique ; Jean-Marc Limousin, Éditeur scientifique ; et al., Auteur Editeur : Versailles : Quae Année de publication : 2022 Collection : Synthèses, ISSN 1777-4624 Importance : 144 p. ISBN/ISSN/EAN : 978-2-7592-3457-8 Note générale : Glossaire et bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Termes IGN] arbre (flore)
[Termes IGN] bilan hydrique
[Termes IGN] changement climatique
[Termes IGN] écophysiologie
[Termes IGN] foresterie
[Termes IGN] humidité du sol
[Termes IGN] indicateur hydrographique
[Termes IGN] risque naturel
[Termes IGN] sécheresse
[Termes IGN] stress hydrique
[Termes IGN] vulnérabilité
[Vedettes matières IGN] Végétation et changement climatiqueIndex. décimale : 48.30 Végétation et changement climatique Résumé : (Editeur) Face au changement climatique, le risque de sécheresse est un risque majeur auquel les forêts sont confrontées. L'ouvrage présente les connaissances de bases du fonctionnement hydrique des arbres, les indicateurs observables des effets de la sécheresse et les modèles capables de simuler le fonctionnement des forêts en fonction du climat et de son évolution. Note de contenu :
Introduction
Chapitre 1. Fonctionnement hydrique des arbres forestiers
- Les voies de transfert de l’eau dans le système sol-arbre-atmosphère
- L’eau dans le sol
- L’eau dans l’arbre
- Transfert de l’eau : concepts et formalisation
- Le fonctionnement d’un arbre en cas de sécheresse
- Les paramètres de la vulnérabilité à la sécheresse
- Les indicateurs des effets de la sécheresse
- Récapitulatif
Chapitre 2. Bilan hydrique et modèles : des outils au service des chercheurs et des praticiens
- Caractériser le niveau de sécheresse subie par les arbres : le bilan hydrique
- Des modèles intégrateurs des connaissances sur le fonctionnement des arbres
- Conclusion
Chapitre 3. Fiches variables écophysiologiques
- Le potentiel hydrique
- Flux hydrique
- Conductance et conductivité
- Efficience d’utilisation de l’eau (WUE pour Water Use Efficiency)
- Rapports isotopiques
- Cavitation
Chapitre 4. Processus et paramètres impliqués dans les modèles de fonctionnement de la végétation
- Principaux processus impliqués dans les modèles de fonctionnement
- Principaux paramètres et variables impliqués dans les modèles de fonctionnement
Chapitre 5. Fiches modèles fonctionnels
- Biljou
- CASTANEA
- CONTINUUM
- GO+
- ISBA
- MAIDEN
- MuSICA
- NOTG
- ORCHIDÉE
- PHENOFIT4
- RReShar
- SAMSARA2
- SIERRA
- SurEauNuméro de notice : 26950 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Monographie nature-HAL : OuvrScient DOI : 10.17528/cifor/008565 En ligne : https://dx.doi.org/10.17528/cifor/008565 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102377 Geospatial assessment of urban ecosystem disservices: An example of poisonous urban trees in Berlin, Germany / Peer von Döhren in Urban Forestry & Urban Greening, vol 67 (January 2022)
[article]
Titre : Geospatial assessment of urban ecosystem disservices: An example of poisonous urban trees in Berlin, Germany Type de document : Article/Communication Auteurs : Peer von Döhren, Auteur ; Dagmar Haase, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : n° 127440 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Analyse spatiale
[Termes IGN] arbre urbain
[Termes IGN] Berlin
[Termes IGN] santé
[Termes IGN] service écosystémiqueMots-clés libres : allergie poison terrain de jeu Résumé : (auteur) Urban trees play an important role in green infrastructure planning for the ecosystem services they provide. These services include carbon sequestration, the provision of clean air through oxygen production and filtering of airborne pollutants, and the offsetting of the urban heat island effect by providing shade and cooling. In addition to the well-studied positive effects of urban trees, under specific conditions, there are some unwanted side effects that need to be considered. Such negative side effects, such as allergies caused by tree pollen, traffic hazards from falling trees or tree parts or damage from roots or branches in resource supply or waste disposal infrastructures, are termed ecosystem disservices. An ecosystem disservice that is not very often illuminated in the urban context is the presence of poisonous urban trees. This paper provides a spatially explicit view of the distribution of poisonous urban trees in the city of Berlin, relating the spatial distribution of the hazard from this urban ecosystem disservice with the conditions under which it can have the most damaging effect by considering nearby playgrounds and areas with a high population density of children under 5 years old, the most vulnerable group within the urban population. Numéro de notice : A2022-317 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/URBANISME Nature : Article DOI : 10.1016/j.ufug.2021.127440 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.ufug.2021.127440 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100422
in Urban Forestry & Urban Greening > vol 67 (January 2022) . - n° 127440[article]
Titre : Impacts of drought on biomass and carbon fluxes in the Amazon rainforest : a modeling approach Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Yitong Yao, Auteur ; Nicolas Viovy, Directeur de thèse ; Philippe Ciais, Directeur de thèse ; Emilie Joetzjer, Directeur de thèse Editeur : Bures-sur-Yvette : Université Paris-Saclay Année de publication : 2022 Importance : 300 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
These de doctorat de l’université Paris-Saclay, spécialité Surfaces continentalesLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] Amazonie
[Termes IGN] arbre mort
[Termes IGN] biomasse forestière
[Termes IGN] changement climatique
[Termes IGN] distribution spatiale
[Termes IGN] dynamique de la végétation
[Termes IGN] forêt tropicale
[Termes IGN] modèle de simulation
[Termes IGN] placette d'échantillonnage
[Termes IGN] puits de carbone
[Termes IGN] sécheresse
[Termes IGN] stress hydrique
[Vedettes matières IGN] Végétation et changement climatiqueIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Les sécheresses ont eu un impact récurrent sur les forêts tropicales amazoniennes, amenuisant la capacité de puits de carbone de la biomasse forestière. La plupart des modèles globaux de surface terrestre utilisés pour les évaluations du budget mondial du carbone et les projections climatiques futures, n'intègrent pas la mortalité des arbres induite par la sécheresse. Leurs prévisions de la dynamique de la biomasse sont donc sujettes à de grandes incertitudes. Les faiblesses des modèles globaux sont liés à : (1) l’absence de la représentation explicite du transport hydraulique; (2) le manque d'équations basées sur les processus à travers la description de la façon dont une altération du système de transport hydraulique des arbres conduit à la mortalité ; (3) le manque de représentation de la mortalité à travers les tailles des arbres. Tout d'abord, j'ai implémenté une architecture hydraulique mécaniste qui a été conçue par E. Joetzjer, et un module de mortalité des arbres que j'ai conçu dans l'ORCHIDEE-CAN-NHA. Notre modèle a produit des taux annuels de mortalité des arbres comparables à ceux observés et a capturé la dynamique de la biomasse. Ce travail fournit une base pour des recherches ultérieures sur l'assimilation des données d'observation expérimentales afin de paramétrer la mortalité des arbres induite par la défaillance hydraulique. Deuxièmement, j'ai appliqué ORCHIDEE-CAN-NHA sur la forêt tropicale intacte de l'Amazonie. Le modèle a reproduit la sensibilité à la sécheresse de la croissance et de la mortalité de la biomasse aérienne (AGB) observée sur des réseaux de placettes d'inventaire forestier dans les forêts intactes d'Amazonie pour les deux récentes méga-sécheresses de 2005 et 2010. Dans le modèle, même si le changement climatique, avec des sécheresses devenant plus sévères, a eu tendance à intensifier la mortalité des arbres, l'augmentation de la concentration de CO2 a contribué à atténuer la perte de carbone due à la mortalité en supprimant la transpiration. Enfin, j'ai utilisé le modèle ORCHIDEE-CAN-NHA afin de simuler le futur du stockage du carbone dans la biomasse en Amazonie. La plupart des modèles climatiques (ISIMIP-2) projettent néanmoins de manière cohérente une tendance plus sèche dans le nord-est de l'Amazonie. La simulation forcée par le modèle climatique HadGEM dans le scénario RCP8.5 montre un assèchement plus prononcé dans l'est et le nord-est de l'Amazonie, avec un point d'intersection où le puits de carbone se transforme en source de carbone dans le bouclier guyanais et le centre-est de l'Amazonie, au milieu du 21e siècle. Cette étude permet de prédire l'évolution future de la dynamique de la biomasse de la forêt amazonienne avec un modèle amélioré basé sur les processus, capable de reproduire la mortalité induite par le changement climatique. Dans les sections conclusion et perspectives, des développements futurs et des priorités de recherche sont proposés, qui amélioreraient la fiabilité et les performances du modèle basé sur les processus présentés dans cette thèse, permettant de mieux capturer les mécanismes qui contrôlent l'évolution de la dynamique de la biomasse forestière face à des risques de sécheresse plus fréquents. Note de contenu : 1. General Introduction
1.1 The state of Amazon rainforest
1.2 The starting point for this PhD project
1.3 The drivers and occurrence of tree mortality
1.4 Mechanisms related to tree mortality
1.5 The performance of process-based models in simulating plant hydraulics
1.6 Simulating tree mortality
1.7 The past drought effects on forest biomass dynamics
1.8 The effect of elevated CO2 during drought
1.9 The future forest biomass carbon dynamics in Amazonian rainforest
1.10 The aim and research questions of this PhD project
2. Spatial distribution of tropical soil heterotrophic respiration and the climatic driver on its inter-annual variability
3. Forest fluxes and mortality response to drought: model description (ORCHIDEE-CAN-NHA) and evaluation at
the Caxiuanã drought experiment
4. How drought events during the last Century have impacted biomass carbon in Amazonian rainforests
5. Future drought-induced tree mortality risk in Amazon rainforests
6. Conclusions and perspectivesNuméro de notice : 26947 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Surfaces continentales : Paris-Saclay : 2022 Organisme de stage : Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement LSCE nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 14/11/2022 En ligne : https://theses.hal.science/tel-03850701/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102210 Regeneration of spruce - fir - beech mixed forests under climate and ungulate pressure / Mithila Unkule (2022)
Titre : Regeneration of spruce - fir - beech mixed forests under climate and ungulate pressure Titre original : Régénération des forêts mixtes épicéa - sapin - hêtre sous la pression du climat et des ongulés Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Mithila Unkule, Auteur ; Benoît Courbaud, Directeur de thèse ; Philippe Balandier, Directeur de thèse Editeur : Grenoble [France] : Université Grenoble Alpes Année de publication : 2022 Importance : pp 207 Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Grenoble Alpes, Spécialité Biodiversité, Ecologie, EnvironnementLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] Abies alba
[Termes IGN] Alpes (France)
[Termes IGN] altitude
[Termes IGN] aménagement forestier
[Termes IGN] Cervidae
[Termes IGN] dynamique de la végétation
[Termes IGN] écologie forestière
[Termes IGN] Fagus sylvatica
[Termes IGN] forêt inéquienne
[Termes IGN] gestion forestière durable
[Termes IGN] jeune arbre
[Termes IGN] Jura, massif du
[Termes IGN] pente
[Termes IGN] Picea abies
[Termes IGN] régénération (sylviculture)
[Vedettes matières IGN] Végétation et changement climatiqueIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Global environmental changes are affecting tree population demography with potentially significant impacts on forest biodiversity and wood industry. Forest regeneration processes include seed production, growth and survival of saplings to the recruitment sizes at which trees are considered in forest inventories. Changes in regeneration dynamics directly affect forest composition and structure and can jeopardize the sustainability of forest management. This is especially the case in mountain forests where environmental gradients are strong and where forests are often uneven-aged, i.e. combining trees of all ages in a single stand. Regeneration processes are difficult to monitor. Large data sets often give only fixed pictures of sapling densities with little information on demographic processes. In this thesis, we quantified the effects of different biotic and abiotic factors on regeneration dynamics of Picea abies (spruce), Abies alba (fir) and Fagus sylvatica (beech) in the French Alps and Jura mountains. We also predicted changes in tree recruitment fluxes in these forests, for potential climate change situations. We recorded sapling height increment and density of spruce, fir and beech in 152 plots across the French Alps and Jura mountains. We then analysed how biotic and abiotic factors known to affect regeneration, namely altitude, slope, aspect, light availability, soil characteristics, ungulate browsing, temperature, precipitation and evapotranspiration, affected sapling density and growth using non-linear mixed models. We showed that temperature has a positive non-linear effect on sapling height growth and water resource availability has a positive effect on sapling density. Terminal shoot browsing, which prevents sapling height growth, is especially frequent on fir. In a second analysis, we built a more comprehensive model of regeneration dynamics, representing explicitly the process of new seedling production, sapling growth, browsing and survival, and finally their recruitment into adult trees. We predicted parameters for these processes in combination, using Approximate Bayesian Computation (ABC), based on the field data collected earlier. The results imply that more frequent and intense heat and drought events could negatively influence sapling growth and survival of the three species, with probable reduction of forest renewal fluxes. An increase of ungulate populations leading to increased browsing could be especially detrimental to fir and possibly also to beech saplings. We also predicted the potential tree recruitment fluxes for different IPCC climate projection scenarios for the year 2100, and showed that a reduction in tree recruitments is highly likely. This study shows that the ABC method can be efficiently used to estimate regeneration dynamic processes, based on sapling density, height increment and browsing data. It highlights the vulnerability of future forest regeneration to water availability and ungulate presence, urging researchers and forest managers alike to anticipate future potential important changes in mountain forest dynamics. Note de contenu : 1- Introduction
2- Theoretical framework
3- Spruce-fir-beech regeneration in French Alps
4- Estimating regeneration processes and tree recruitment rates
5- Discussion and perspectives
6- ConclusionsNuméro de notice : 15288 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Biodiversité, Ecologie, Environnement : Grenoble : 2022 Organisme de stage : Laboratoire des EcoSystèmes et des Sociétés en Montagne DOI : sans En ligne : https://tel.hal.science/tel-03722811 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101511 Early detection of spruce vitality loss with hyperspectral data: Results of an experimental study in Bavaria, Germany / Kathrin Einzmann in Remote sensing of environment, vol 266 (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)PermalinkRadiative transfer modeling in structurally complex stands: towards a better understanding of parametrization / Frédéric André in Annals of Forest Science, vol 78 n° 4 (December 2021)PermalinkAutomatic tuning of segmentation parameters for tree crown delineation with VHR imagery / Camile Sothe in Geocarto international, vol 36 n° 19 ([01/11/2021])PermalinkClassification of tree species in a heterogeneous urban environment using object-based ensemble analysis and World View-2 satellite imagery / Simbarashe Jombo in Applied geomatics, vol 13 n° 3 (September 2021)PermalinkA comparison of ALS and dense photogrammetric point clouds for individual tree detection in radiata pine plantations / Irfan A. Iqbal in Remote sensing, vol 13 n° 17 (September-1 2021)PermalinkAutomated tree-crown and height detection in a young forest plantation using mask region-based convolutional neural network (Mask R-CNN) / Zhenbang Hao in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 178 (August 2021)PermalinkRelative influence of stand and site factors on aboveground live-tree carbon sequestration and mortality in managed and unmanaged forests / Christel C. Kern in Forest ecology and management, vol 493 (August-1 2021)PermalinkDetecting structural changes induced by Heterobasidion root rot on Scots pines using terrestrial laser scanning / Timo P Pitkänen in Forest ecology and management, vol 492 (July-15 2021)PermalinkRoadside tree extraction and diameter estimation with MMS lidar by using point-cloud image / Genki Takahashi in ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, vol V-2-2021 (July 2021)Permalink