Publications du Laboratoire d'inventaire forestier
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Diffuse sunlight and cosmic rays: Missing pieces of the forest growth change attribution puzzle? / Jean-Daniel Bontemps in Science of the total environment, vol 806 n°1 (February 2022)
[article]
Titre : Diffuse sunlight and cosmic rays: Missing pieces of the forest growth change attribution puzzle? Type de document : Article/Communication Auteurs : Jean-Daniel Bontemps , Auteur ; Henrik Svensmark, Auteur Année de publication : 2022 Projets : 1-Pas de projet / Article en page(s) : n° 150469 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] cerne
[Termes IGN] croissance des arbres
[Termes IGN] dioxyde de carbone
[Termes IGN] modèle de croissance végétale
[Termes IGN] modélisation de la forêt
[Termes IGN] photosynthèse
[Termes IGN] rayonnement cosmique
[Termes IGN] rayonnement lumineux
[Vedettes matières IGN] Végétation et changement climatiqueRésumé : (auteur) Forest growth changes have been a matter of intense research efforts since the 1980s. Owing to the variety of their environmental causes – mainly atmospheric CO2 increase, atmospheric N deposition, changes in temperature and water availability, and their interactions – their interpretation has remained challenging. Recent isolated researches suggest further effects of neglected environmental factors, namely changes in the diffuse fraction of light, more efficient to photosynthesis, and galactic cosmic rays (GCR), both emphasized in this Discussion paper. With growing awareness of GCR influence on global cloudiness (the cosmoclimatologic theory by H. Svensmark), GCR may thus cause trends in diffuse-light, and distinguishing between their direct/indirect influences on forest growth remains uncertain. This link between cosmic rays and diffuse sunlight also forms an alternative explanation to the geological evidence of a negative correlation between GCR and atmospheric CO2 concentration over the past 500 Myr. After a careful scrutiny of this literature and of key contributions in the field, we draw research options to progress further in this attribution. These include i) observational strategies intending to build on differences in the spatio-temporal dynamics of environmental growth factors, ranging from quasi-experiments to meta-analyses, ii) simulation strategies intending to quantify environmental factor's effects based on process-based ecosystem modelling, in a context where progresses for accounting for diffuse-light fraction are ongoing. Also, the hunt for tree-ring based proxies of GCR may offer the perspective of testing the GCR hypothesis on fully coupled forest growth samples. Numéro de notice : A2022-001 Affiliation des auteurs : LIF+Ext (2020- ) Thématique : FORET Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.scitotenv.2021.150469 Date de publication en ligne : 21/09/2021 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.150469 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98515
in Science of the total environment > vol 806 n°1 (February 2022) . - n° 150469[article]Growing stock monitoring by European National Forest Inventories: Historical origins, current methods and harmonisation / Thomas Gschwantner in Forest ecology and management, vol 505 (February-1 2022)
[article]
Titre : Growing stock monitoring by European National Forest Inventories: Historical origins, current methods and harmonisation Type de document : Article/Communication Auteurs : Thomas Gschwantner, Auteur ; Iciar A. Alberdi, Auteur ; Sébastien Bauwens, Auteur ; Susann Bender, Auteur ; Dragan Borota, Auteur ; Michal Bosela, Auteur ; Olivier Bouriaud , Auteur ; Johannes Breidenbach, Auteur ; Janis Donis, Auteur ; Christoph Fischer, Auteur ; Patrizia Gasparini, Auteur ; Luke Heffernan, Auteur ; Jean-Christophe Hervé (1961-2017) , Auteur ; László Kolozs, Auteur ; Kari T. Korhonen, Auteur ; Nikos Koutsias, Auteur ; Pál Kovácsevics, Auteur ; Miloš Kučera, Auteur ; Gintaras Kulbokas, Auteur ; Andrius Kuliesis, Auteur ; Adrian Lanz, Auteur ; Philippe Lejeune, Auteur ; Torgny Lind, Auteur ; Gheorghe Marin, Auteur ; François Morneau , Auteur ; Thomas Nord-Larsen, Auteur ; Leonia Nunes, Auteur ; Damjan Pantić, Auteur ; John Redmond, Auteur ; Francisco C. Rego, Auteur ; Thomas Riedel, Auteur ; Vladimir Šebeň, Auteur ; Allan Sims, Auteur ; Mitja Skudnik, Auteur ; Stein Michael Tomter, Auteur Année de publication : 2022 Projets : 1-Pas de projet / Article en page(s) : n° 119868 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] bois sur pied
[Termes IGN] changement climatique
[Termes IGN] Europe (géographie politique)
[Termes IGN] gestion forestière durable
[Termes IGN] harmonisation des données
[Termes IGN] histoire
[Termes IGN] inventaire forestier étranger (données)
[Termes IGN] peuplement forestier
[Termes IGN] ressources forestières
[Termes IGN] volume en bois
[Vedettes matières IGN] Inventaire forestierRésumé : (auteur) Wood resources have been essential for human welfare throughout history. Also nowadays, the volume of growing stock (GS) is considered one of the most important forest attributes monitored by National Forest Inventories (NFIs) to inform policy decisions and forest management planning. The origins of forest inventories closely relate to times of early wood shortage in Europe causing the need to explore and plan the utilisation of GS in the catchment areas of mines, saltworks and settlements. Over time, forest surveys became more detailed and their scope turned to larger areas, although they were still conceived as stand-wise inventories. In the 1920s, the first sample-based NFIs were introduced in the northern European countries. Since the earliest beginnings, GS monitoring approaches have considerably evolved. Current NFI methods differ due to country-specific conditions, inventory traditions, and information needs. Consequently, GS estimates were lacking international comparability and were therefore subject to recent harmonisation efforts to meet the increasing demand for consistent forest resource information at European level. As primary large-area monitoring programmes in most European countries, NFIs assess a multitude of variables, describing various aspects of sustainable forest management, including for example wood supply, carbon sequestration, and biodiversity. Many of these contemporary subject matters involve considerations about GS and its changes, at different geographic levels and time frames from past to future developments according to scenario simulations. Due to its historical, continued and currently increasing importance, we provide an up-to-date review focussing on large-area GS monitoring where we i) describe the origins and historical development of European NFIs, ii) address the terminology and present GS definitions of NFIs, iii) summarise the current methods of 23 European NFIs including sampling methods, tree measurements, volume models, estimators, uncertainty components, and the use of air- and space-borne data sources, iv) present the recent progress in NFI harmonisation in Europe, and v) provide an outlook under changing climate and forest-based bioeconomy objectives. Numéro de notice : A2022-040 Affiliation des auteurs : LIF+Ext (2020- ) Thématique : FORET Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.foreco.2021.119868 Date de publication en ligne : 12/12/2021 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119868 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99386
in Forest ecology and management > vol 505 (February-1 2022) . - n° 119868[article]Gaining insight into the allometric scaling of trees by utilizing 3d reconstructed tree models - a SimpleForest study / Jan Hackenberg (2022)
Titre : Gaining insight into the allometric scaling of trees by utilizing 3d reconstructed tree models - a SimpleForest study Type de document : Article/Communication Auteurs : Jan Hackenberg , Auteur ; Mathias I. Disney, Auteur ; Jean-Daniel Bontemps , Auteur Editeur : BioRxiv Année de publication : 2022 Projets : 1-Pas de projet / Importance : 18 p. Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] données allométriques
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] modèle de croissance végétale
[Termes IGN] modélisation de la forêt
[Termes IGN] volume en bois
[Vedettes matières IGN] ForesterieRésumé : (auteur) Forestry utilizes volume predictor functions utilizing as input the diameter at breast height. Some of those functions take the power form Y = a ∗ Xb. In fact this function is fundamental for the biology field of allometric scaling theories founded round about a century ago. The theory describes the relationships between organs/body parts and the complete body of organisms.
With digital methods we can generate 3d forest point clouds non destructively in short time frames. SimpleForest is one free available tool which generates fully automated ground and tree models from high resoluted forest plots. Generated topological ordered cylinder models are called commonly QSMs.
We use SimpleForest QSMs an build a function which estimates the total supported wood volume at any given point of the tree. As input we use the supported soft wood volume for those query points. Instead of measuring directly the soft wood volume we use as a proxy the number of supported twigs. We argue with the pipe model theory for the correctness of the proxy.
We can use the named relationship to also filter our QSMs made of an open data set of tree clouds. The filter corrects overestimated radii. And we compare the corrected QSM volume against the harvested reference data for 66 felled trees. We also found QSM data of TreeQSM, a competitive and broadly accepted QSM modeling tool. Our RMSE was less than 40% of the tree QSM RMSE. And for other error measures, the r2adj. and the CCC, the relative improvement looked even better with 27% and 21% respectively.
We consider this manuscript as highly impactful because of the magnitude of quality improvement we do. The relation between soft volume and total volume distributions seems to be really strong and tree data can easily also be used as example data for the generic field of allometric scaling.Numéro de notice : P2022-008 Affiliation des auteurs : LIF+Ext (2020- ) Thématique : FORET/MATHEMATIQUE Nature : Preprint nature-HAL : Préprint DOI : 10.1101/2022.05.05.490069 Date de publication en ligne : 05/05/2022 En ligne : https://doi.org/10.1101/2022.05.05.490069 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101945 Une généralisation de la méthode de partage des poids dans le cas où la base de sondage est continue / Philippe Brion (2022)
Titre : Une généralisation de la méthode de partage des poids dans le cas où la base de sondage est continue Type de document : Article/Communication Auteurs : Philippe Brion, Auteur ; Olivier Bouriaud , Auteur ; Guillaume Chauvet, Auteur Editeur : Rennes : Université de Rennes 1 Année de publication : 2022 Projets : 1-Pas de projet / Conférence : JMS 2022, 14es Journées de méthodologie statistique de l’Insee Paris France Note générale : bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Termes IGN] échantillonnage
[Termes IGN] estimateur
[Termes IGN] estimation statistique
[Termes IGN] inventaire forestier (techniques et méthodes)
[Termes IGN] méthode de partage des poids
[Termes IGN] quantité continue
[Termes IGN] stratification
[Termes IGN] variance
[Vedettes matières IGN] Inventaire forestierRésumé : (auteur) La définition de l’unité statistique utilisée dans les enquêtes statistiques est une question difficile : les différents ”univers” enquêtés n’ont pas nécessairement une base de sondage directement utilisable, et il arrive que l’on utilise des unités à échantillonner d’une nature différente de celle des unités observées. La production d’estimations statistiques pose alors des problèmes méthodologiques complexes, qui peuvent être traités en utilisant la méthode dite du partage des poids, formalisée par Deville et Lavallée (2006). Cette méthode est basée sur les liens existant entre les deux populations : population échantillonnée et population observée. Cependant, les deux populations considérées dans cette approche sont des populations discrètes. Pour certains domaines d’étude, en particulier liés à des aspects environnementaux, la population échantillonnée est une population continue : c’est par exemple le cas des inventaires forestiers pour lesquels, fréquemment, les arbres enquêtés sont ceux situés sur des placettes dont les centres sont des points tirés de manière aléatoire dans une zone donnée. La production d’estimations statistiques à partir de l’échantillon d’arbres enquêtés pose alors des difficultés de méthode, ainsi que les calculs de variance associés. L’objet de ce papier est de procéder à une généralisation de la méthode de partage des poids au cas continu (population échantillonnée) – discret (population enquêtée), à partir de la formalisation proposée par Cordy en 1993 sur l’extension de l’estimateur de Horvitz-Thompson au tirage de points réalisé dans un univers continu. Numéro de notice : C2022-001 Affiliation des auteurs : LIF+Ext (2020- ) Thématique : FORET Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : sans En ligne : http://www.jms-insee.fr/2022/S15_3_ACTE_BOURIAUD_BRION_JMS2022.pdf Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=103348 Documents numériques
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Une généralisation de la méthode de partage ... - pdf éditeurAdobe Acrobat PDF High-resolution canopy height map in the Landes forest (France) based on GEDI, Sentinel-1, and Sentinel-2 data with a deep learning approach / Martin Schwartz (2022)
Titre : High-resolution canopy height map in the Landes forest (France) based on GEDI, Sentinel-1, and Sentinel-2 data with a deep learning approach Type de document : Article/Communication Auteurs : Martin Schwartz, Auteur ; Philippe Ciais, Auteur ; Catherine Ottle, Auteur ; Aurélien de Truchis, Auteur ; Cédric Vega , Auteur ; Ibrahim Fayad, Auteur ; Martin Brandt, Auteur ; Rasmus Fensholt, Auteur ; Nicolas Baghdadi, Auteur ; François Morneau , Auteur ; David Morin, Auteur ; Dominique Guyon, Auteur ; Sylvia Dayau, Auteur ; Jean-Pierre Wigneron, Auteur Editeur : Ithaca [New York - Etats-Unis] : ArXiv - Université Cornell Année de publication : 2022 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] apprentissage profond
[Termes IGN] forêt
[Termes IGN] Global Ecosystem Dynamics Investigation lidar
[Termes IGN] hauteur des arbres
[Termes IGN] image Sentinel-MSI
[Termes IGN] image Sentinel-SAR
[Termes IGN] Landes de Gascogne
[Termes IGN] PinophytaRésumé : (auteur) In intensively managed forests in Europe, where forests are divided into stands of small size and may show heterogeneity within stands, a high spatial resolution (10 - 20 meters) is arguably needed to capture the differences in canopy height. In this work, we developed a deep learning model based on multi-stream remote sensing measurements to create a high-resolution canopy height map over the "Landes de Gascogne" forest in France, a large maritime pine plantation of 13,000 km2 with flat terrain and intensive management. This area is characterized by even-aged and mono-specific stands, of a typical length of a few hundred meters, harvested every 35 to 50 years. Our deep learning U-Net model uses multi-band images from Sentinel-1 and Sentinel-2 with composite time averages as input to predict tree height derived from GEDI waveforms. The evaluation is performed with external validation data from forest inventory plots and a stereo 3D reconstruction model based on Skysat imagery available at specific locations. We trained seven different U-net models based on a combination of Sentinel-1 and Sentinel-2 bands to evaluate the importance of each instrument in the dominant height retrieval. The model outputs allow us to generate a 10 m resolution canopy height map of the whole "Landes de Gascogne" forest area for 2020 with a mean absolute error of 2.02 m on the Test dataset. The best predictions were obtained using all available satellite layers from Sentinel-1 and Sentinel-2 but using only one satellite source also provided good predictions. For all validation datasets in coniferous forests, our model showed better metrics than previous canopy height models available in the same region. Numéro de notice : P2022-002 Affiliation des auteurs : LIF+Ext (2020- ) Thématique : FORET Nature : Preprint nature-HAL : Préprint DOI : 10.48550/arXiv.2212.10265 Date de publication en ligne : 20/12/2022 En ligne : https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.10265 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102850 A square-grid sampling support to reconcile systematicity and adaptivity in the periodic spatial survey of natural resources / Olivier Bouriaud (2022)PermalinkInflation of wood resources in European forests: The footprints of a big-bang / Jean-Daniel Bontemps in Plos one, vol 16 n° 11 (November 2021)PermalinkQuels besoins de connaissances pour le futur des forêts en France ? Au-delà du plan de relance / Maya Leroy in Revue forestière française, vol 73 n° 1 (2021)PermalinkClimate warming predispose sessile oak forests to drought-induced tree mortality regardless of management legacies / Any Mary Petritan in Forest ecology and management, vol 491 (July-1 2021)PermalinkComment améliorer la mesure des récoltes de bois en Europe ? / Nicolas Picard in The Conversation France, vol 2021 ([01/07/2021])PermalinkThe Loop Effect: how climate change impacts the mitigation potential of the French forest sector / Philippe Delacote in Journal of Forest Economics, vol 36 n° 3 ([01/06/2021])PermalinkA new small area estimation algorithm to balance between statistical precision and scale / Cédric Vega in International journal of applied Earth observation and geoinformation, vol 97 (May 2021)PermalinkRecent increase in European forest harvests as based on area estimates (Ceccherini et al. 2020a) not confirmed in the French case / Nicolas Picard in Annals of Forest Science, vol 78 n° 1 (March 2021)PermalinkSearch for top‐down and bottom‐up drivers of latitudinal trends in insect herbivory in oak trees in Europe / Elena Valdés-Correcher in Global ecology and biogeography, vol 30 n° 3 (March 2021)PermalinkVariations in temperate forest biomass ratio along three environmental gradients are dominated by interspecific differences in wood density / Baptiste Kerfriden in Plant ecology, vol 222 n° 3 (March 2021)Permalink