Airborne laser scanning applied to eucalyptus stand inventory at individual tree level

The objective of this work was to evaluate the application of airborne laser scanning (ALS) to a large-scale eucalyptus stand inventory by the method of individual trees, as well as to propose a new method to estimate tree diameter as a function of the height obtained from point clouds. The study was carried out in a forest area of 1,681 ha, consisting of eight eucalyptus stands with ages varying from four to seven years. After scanning, tree heights were obtained using the local maxima algorithm, and total wood stock by summing up individual volumes. To determine tree diameters, regressions fit using data measured in the inventory plots were used. The results were compared with the estimates obtained from field sampling. The equation system proposed is adequate to be applied to the tree height data derived from ALS point clouds. The tree individualization approach by local maxima filters is efficient to estimate number of trees and wood stock from ALS data, as long as the results are previously calibrated with field datainfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Weibull function adjustment procedures for prognosing diameter distribution of eucalyptus plantations

This study evaluated the prognosis of the diameter distribution of forest stands of Eucalyptus spp., Using the Weibull probability density function, with two and three parameters and two systems of equations for forest prognosis (Systems I and II), the System I made by a larger number of stand variables. We used data of 791 permanent plots measured at ages 25-122 months. The two-parameter function was fitted by maximum likelihood methods and linear approach and the three parameters only by the maximum likelihood method. The quality of the settings of the Weibull function was assessed using the Kolmogorov-Smirnov test (α = 0.01). To adjust the equation systems have randomly selected 551 plots and to validate the data, the 240 remaining installments. The quality of the adjustments of system equations was evaluated from the distribution of residuals charts, correlation coefficient (r), square root of the mean error (RQEM), average percentage differences (MDP) and bias. The f.d.p. Weibull three parameters set by the maximum likelihood method making use of System II is the most suitable procedure for the prognosis of clonal stands of Eucalyptus urophylla and Eucalyptus grandis unthinned.This study evaluated the prognosis of the diameter distribution of forest stands of Eucalyptus spp., using the Weibull probability density function, with two and three parameters and two systems of equations for forest prognosis (Systems I and II), the System I made by a larger number of stand variables. We used data of 791 permanent plots measured at ages 25-122 months. The two-parameter function was fitted by maximum likelihood methods and linear approach and the three parameters only by the maximum likelihood method. The quality of the settings of the Weibull function was assessed using the Kolmogorov-Smirnov test (α = 0.01). To adjust the equation systems were randomly selected 551 plots and to validate the data, the 240 remaining installments. The quality of the adjustments of system equations was evaluated from the distribution of residuals charts, correlation coefficient (r), square root of the mean error (RQEM), average percentage differences (MDP) and bias. The f.d.p. Weibull three parameters set by the maximum likelihood method making use of System II is the most suitable procedure for the prognosis of clonal stands of Eucalyptus urophylla and Eucalyptus grandis unthinned

Escaneamento a laser aerotransportado aplicado a inventário de povoamentos de eucalipto ao nível de árvores individuais

The objective of this work was to evaluate the application of airborne laser scanning (ALS) to a large-scale eucalyptus stand inventory by the method of individual trees, as well as to propose a new method to estimate tree diameter as a function of the height obtained from point clouds. The study was carried out in a forest area of 1,681 ha, consisting of eight eucalyptus stands with ages varying from four to seven years. After scanning, tree heights were obtained using the local maxima algorithm, and total wood stock by summing up individual volumes. To determine tree diameters, regressions fit using data measured in the inventory plots were used. The results were compared with the estimates obtained from field sampling. The equation system proposed is adequate to be applied to the tree height data derived from ALS point clouds. The tree individualization approach by local maxima filters is efficient to estimate number of trees and wood stock from ALS data, as long as the results are previously calibrated with field data.O objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicação do escaneamento a laser aerotransportado (ALS) na realização de inventário de povoamentos de eucalipto, em larga escala, por meio do método de individualização de árvores, bem como propor um novo método para estimativa dos diâmetros das árvores em função das alturas obtidas a partir da nuvem de pontos. O estudo foi conduzido em floresta de 1,681 ha, composta por oito povoamentos de eucalipto com idades entre quatro e sete anos. Após o escaneamento, foram obtidas as alturas das árvores pelo algoritmo de máximos locais, e o estoque total de madeira, pela soma dos volumes individuais. Para determinar os diâmetros das árvores, foram utilizadas regressões ajustadas a partir de dados medidos em parcelas de inventário. Os resultados foram comparados às estimativas obtidas via amostragem de campo. O sistema de equações proposto é adequado para ser aplicado aos dados de altura derivados da nuvem de pontos do ALS. O método de individualização de árvores com o filtro de máximos locais é eficiente para estimar o número de árvores e o estoque de madeira a partir dos dados do ALS, desde que os resultados sejam previamente calibrados com o inventário de campo

Redes neurais artificiais, regressão quantílica e regressão linear para predição do índice de sítio na presença de “outliers”

The objective of this work was to compare methods of obtaining the site index for eucalyptus (Eucalyptus spp.) stands, as well as to evaluate their impact on the stability of this index in databases with and without outliers. Three methods were tested, using linear regression, quantile regression, and artificial neural network. Twenty-two permanent plots from a continuous forest inventory were used, measured in trees with ages from 23 to 83 months. The outliers were identified using a boxplot graphic. The artificial neural network showed better results than the linear and quantile regressions, both for dominant height and site index estimates. The stability obtained for the site index classification by the artificial neural network was also better than the one obtained by the other methods, regardless of the presence or the absence of outliers in the database. This shows that the artificial neural network is a solid modelling technique in the presence of outliers. When the cause of the presence of outliers in the database is not known, they can be kept in it if techniques as artificial neural networks or quantile regression are used.O objetivo deste trabalho foi comparar métodos para obtenção do índice de sítio para povoamentos de eucalipto (Eucalyptus spp.), bem como avaliar seus impactos na estabilidade desse índice em bases de dados com e sem a presença de “outliers”. Foram testados três métodos, com uso de regressão linear, regressão quantílica e rede neural artificial. Foram utilizadas 22 parcelas permanentes de inventário florestal contínuo, medidas em árvores com idade de 23 a 83 meses. Os outliers foram identificados com uso de gráfico de boxplot. A rede neural artificial proporcionou melhores resultados que as regressões linear e quantílica, tanto para as estimativas de altura dominante quanto do índice de sítio. A estabilidade da classificação do índice de sítio obtida pela rede neural artificial também foi melhor que a obtida com os outros métodos, independentemente da presença ou da ausência de outliers na base de dados. Isso indica que a rede neural artificial é uma técnica sólida de modelagem na presença de outliers. Quando a causa da presença de outliers na base de dados não é conhecida, eles podem ser mantidos nela se técnicas como as de redes neurais artificiais ou de regressão quantílica forem utilizadas

Use of growth and yield in economic analyses for forest management decision makings

Este trabalho objetivou o desenvolvimento de um sistema para auxiliar o manejador a melhorar a qualidade de suas decisões, usando dados e modelos para resolver problemas de predição da produção de madeira e aspectos econômicos de alternativas de manejo. O sistema baseou-se na construção e aplicação de modelos de crescimento e produção e na aplicação de critérios de avaliação econômica. Os modelos de crescimento e produção empregados para o estabelecimento das prognoses referem-se ao modelo de povoamento total e ao modelo de distribuição de diâmetros. Estes fornecem as estimativas de produção ao longo do tempo, para as alternativas de manejo. Os critérios de avaliação de investimentos empregados referem-se a fluxos de caixa descontados, quais sejam: o valor presente líquido e o benefício periódico equivalente. O sistema desenvolvido permite obter informações sobre crescimento, produção e viabilidade econômica de alternativas de manejo. A formulação do sistema envolve dados oriundos de plantações de Eucalyptus urophylla e Eucalyptus cloeziana, situadas na região de Montes Claros, Minas Gerais. Concluiu-se que o modelo de povoamento total baseado na metodo- logia de Buckman (1962), modificada, e o modelo de distribuição diamétrica baseado na distribuição de Weibull truncada à direita foram eficientes para estimar a produção presente e futura de povoamentos de eucalipto. A análise econômica mostrou que as alternativas de produção com produtos de maior valor agregado podem ser viáveis, mesmo em situações adversas, como juros altos e baixa produtividade.The objective of this work was to develop a system to help the manager improve the decision making quality, using data and models to solve problems of predictions of wood yield and economic aspects of management alternatives. The system was based on the construction and application of growth and yield models and on economic evaluation criteria. The growth and yield models used for the predictions are related to the total stand model and to the diameter distribution model. These models provide the estimations of yield through the period of time, for the management alternatives. The evaluation criteria of inputs used are related to the flow of discounted cash, as follows: the present net value and the equivalent periodic benefit. The developed system allows one to obtain information about growth, yield and economic viability of the management alternatives. The system formulation involves data from plantations of Eucalyptus urophylla and Eucalyptus cloeziana, located in the region of Montes Claros, Minas Gerais State, Brazil. The conclusion modified Buckman methodology (1962) and the diametric distribution model based on the right truncated Weibull distribution were efficient to estimate the present and future yield of eucalypt stands. The economic analysis showed the yield viiialternatives with products with greater aggregated value can be suitable even in adverse situations as high profits and low productivity.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorTese antiga, sem ficha catalog. e folha de aprovação

Modelos de distribuição de diâmetros utilizando a função log gama

Objetivou-se neste estudo avaliar a eficiência da função log gama para a descrição da estrutura diamétrica de povoamentos equiâneos, bem como propor um modelo de distribuição diamétrica utilizando esta função. A função foi ajustada a dados de parcelas permanentes de inventário, mensuradas em seis idades. A aderência da função aos dados foi comprovada pelo teste Kolmogorov-Smirnov. A análise gráfica de resíduos não apresentou tendenciosidade para os modelos construídos. A função log gama pode ser utilizada para a construção de modelos de distribuição diamétrica de eucalipto

Adjusting the log-Pearson type III function to even-aged eucalyptus stands data

The objective of this study is to evaluate the efficiency of the log-Pearson tipo III function to describe the diameter structure of even-aged stands, and propose a diameter distribution model using the function. The modeling function performed by the log-Pearson tipo III was compared with the modeling performed with the Weibull function. For this we used data from permanent plots of eucalyptus, located in the Midwestern region of Minas Gerais. Adherence to the functions of the data was confirmed by applying the Kolmogorov-Smirnov test (KS). The diameter distribution models used were based on models proposed by Nogueira et al. (2005) and were evaluated in terms of RMSE (%) and the correlation coefficient between estimated and observed values. All fitting to the data presented adherence by the KS test. All equations fitted for the recovery of the diameter distribution showed high correlation coefficients and can be used for modeling the diameter distribution of eucalyptus

Modelagem da distribuição de diâmetros utilizando autômatos celulares e redes neurais artificiais

Esse estudo apresenta um modelo de distribuição diamétrica baseado em um modelo de Autômatos Celulares (AC) unidimensionais e redes neurais artificiais (RNA). Cada célula do AC proposto representa uma classe de dap, sendo o estado futuro previsto em função do estado atual dessa célula, do estado de suas quatro células vizinhas e de sua idade atual e futura. Como regra de evolução, utilizou-se uma RNA. A exatidão foi avaliada empregando: o procedimento estatístico proposto por Leite e Oliveira (2002); a relação entre frequência observada e estimada; e o realismo biológico do modelo construído. Dentre as redes treinadas, foram selecionadas as dez que representavam a evolução da distribuição diamétrica com maior exatidão. Dentre essas dez RNA, sete apresentaram valores estimados estatisticamente iguais aos observados (p>0,01). O enfoque de modelagem proposto permite estimar distribuições diamétricas futuras com exatidão.This study presents a diametric distribution model based on a one-dimensional cellular automata model (CA) and artificial neural network (ANN). Each cell of CA represents a dbh class, with the future state predicted in function of the present state of this cell, of the four neighboring cells and of its present and future age. An ANN was used as rule of evolution. Accuracy was evaluated by applying: statistical procedure proposed by Leite and Oliveira (2002); relation between observed and estimated frequency; and biological realism of the built model. Of the trained networks, were selected the ten representing the evolution of the diameter distribution with greater accuracy. Among these ten ANN, seven had estimated values statistically equal to observed (p>0.01). The proposed modeling approach estimates accurately future diameter distributions