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The application of digital photogrammetry and image analysis techniques to derive tree and stand characteristics

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Abstract:

Ground-based forest inventory surveys can provide highly accurate measurements of tree and stand characteristics, but these are expensive to carry out. Aerial photography has been used for several decades as a tool in forest management and inventory. However, conventional methods of interpretation are both time-consuming and costly, with results varying among interpreters. With continuing development of personal computer technology, aerial photographs have become more accessible for digital analysis. This paper presents the potential operational use of digitized aerial photographs for the estimation of tree and stand characteristics of two forest plantations of Sitka spruce (Picea sitchensis (Bong.) Carrière) in Scotland. The digitized aerial photographs were processed using softcopy photogrammetry, and image analysis techniques were used for individual tree crown delineation. For the first site the estimations of stand top height, basal area, volume, biomass, and density (–23.7%) were similar to the ground-measured stand characteristics (±10%), whereas for the second site the estimations were less accurate mainly because of the nonoptimal illumination conditions during the acquisition of the aerial photographs.

Les inventaires forestiers qui sont faits sur le terrain peuvent fournir des mesures exactes des caractéristiques des arbres et des peuplements mais ils coûtent cher. La photographie aérienne est utilisée depuis plusieurs décennies comme outil pour l'aménagement et l'inventaire forestiers. Cependant, les méthodes conventionnelles d'interprétation sont coûteuses, prennent beaucoup de temps et donnent des résultats qui varient selon le photointerprète. Avec le développement constant des ordinateurs personnels, l'analyse d'image devient plus accessible pour le traitement des photographies aériennes. Cet article traite de la possibilité d'utiliser de façon opérationnelle des photographies aériennes numérisées pour estimer les caractéristiques des arbres et des peuplements dans deux plantations d'épinette de Sitka (Picea sitchensis (Bong.) Carrière) en Écosse. Les photographies aériennes numérisées ont été traitées avec la photogrammétrie numérique et des techniques d'analyse d'image utilisées pour délimiter la cime de chaque arbre. Dans le cas du premier site, les estimations de la hauteur moyenne supérieure, de la surface terrière, du volume, de la biomasse et de la densité du peuplement (–23,7 %) étaient similaires aux caractéristiques du peuplement mesurées sur le terrain (±10 %) tandis que les estimations étaient moins exactes dans le cas du second site, surtout à cause des conditions de luminosité qui n'étaient pas optimales lors de la prise des photographies aériennes.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2005

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nrc/cjfr/2005/00000035/00000005/art00020
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