Mapping growing stock volume and forest live biomass: a case study of the Polissya region of Ukraine

Forest inventory and biomass mapping are important tasks that require inputs from multiple data sources. In this paper we implement two methods for the Ukrainian region of Polissya: random forest (RF) for tree species prediction and k-nearest neighbors (k-NN) for growing stock volume and biomass mapping. We examined the suitability of the five-band RapidEye satellite image to predict the distribution of six tree species. The accuracy of RF is quite high: ~99% for forest/non-forest mask and 89% for tree species prediction. Our results demonstrate that inclusion of elevation as a predictor variable in the RF model improved the performance of tree species classification. We evaluated different distance metrics for the k-NN method, including Euclidean or Mahalanobis distance, most similar neighbor (MSN), gradient nearest neighbor, and independent component analysis. The MSN with the four nearest neighbors (k = 4) is the most precise (according to the root-mean-square deviation) for predicting forest attributes across the study area. The k-NN method allowed us to estimate growing stock volume with an accuracy of 3 m3 ha−1 and for live biomass of about 2 t ha−1 over the study area

Pulsar Science with the Green Bank 43m Telescope

The 43m telescope at the NRAO site in Green Bank, WV has recently been outfitted with a clone of the Green Bank Ultimate Pulsar Processing Instrument (GUPPI \cite{Ransom:2009}) backend, making it very useful for a number of pulsar related studies in frequency ranges 800-1600 MHz and 220-440 MHz. Some of the recent science being done with it include: monitoring of the Crab pulsar, a blind search for transient sources, pulsar searches of targets of opportunity, and an all-sky mapping project. For the Crab monitoring project, regular observations are searched for giant pulses (GPs), which are then correlated with $\gamma$-ray photons from the \emph{Fermi} spacecraft. Data from the all-sky mapping project are first run through a pipeline that does a blind transient search, looking for single pulses over a DM range of 0-500 pc~cm$^{-3}$. These projects are made possible by MIT Lincoln Labs.Comment: 2 pages, 1 figure, to appear in AIP Conference Proceedings of Pulsar Conference 2010 "Radio Pulsars: a key to unlock the secrets of the Universe", Sardinia, October 201

IGHV3-21 gene expression in patients with b-cell chronic lymphocytic leukemia in Ukraine

The aim of the study was to evaluate the frequency of IGHV3-21 gene usage and its clinical significance for patients with B-cell chronic lymphocytic leukemia (CLL) in Ukraine. Patients and Methods: Immunoglobulin variable heavy chain (IGHV) gene repertoire was studied in 189 CLL patients using reverse transcribed polymerase chain reaction and direct sequence of amplified products. Results: IGHV3-21 gene expression was found in 11 cases (5.8%), and its frequency was intermediate between Scandinavian (11.7%) and Mediterranean CLL (2.9%) cohorts. The most of cases (9 of 11) belonged to subset with heterogeneous HCDR3 (heteroHCDR3 subset), and only 2 cases – to subset with classical short ARDANGMDV motif (homHCDR3 subset). Six IGHV3-21 cases were mutated and 5 cases were unmutated. All unmutated cases (all were from heteroHCDR3 subset) had similarity of their HCDR3s with previously published sequences. The differences in overall (OS), progression-free (PFS) and treatment-free survival (TFS) for IGHV3-21 positive patients in comparison with CLL patients expressing the other IGHV genes were statistically insignificant. These survival parameters were comparable also for CLL patients with mutated IGHV3-21 gene usage and expression the others mutated IGHV genes. But remarkable feature of IGHV3-21 expressing patients was high incidence of solid tumors. They have developed in 4 IGHV3-21 positive cases (36.4%) and in 10 cases with expression of the others IGHV genes (5.6%, p = 0.0002). Furthermore, in small group of 6 patients with mutated IGHV3-21 gene expression, 3 patients had solid tumors and one underwent Richter transformation. Unmutated IGHV3-21 gene expressed patients had worse OS and PFS in comparison with CLL patients that expressed the others unmutated IGHV genes. Conclusion: Presented data are in agrement with the opinion about negative prognostic significance of IGHV3-21 gene expression regardless its mutation status. IGHV3-21 expression was associated with development of secondary solid tumors. Revealed high level of homology in heteroHDR3s subset might suggest about possible antigenic influence also, in addition to homHCDR3 subset that was proposed earlier.Цель: оценить частоту использования гена IGHV3-21 и его клиническое значение для больных B-клеточным хроническим лимфолейкозом (ХЛЛ) в Украине. Больные и методы исследования: репертуар генов вариабельных участков тяжелых цепей иммуноглобулинов (IGHV) изучали у 189 больных с ХЛЛ с помощью полимеразной цепной реакции на базе обратной транскрипции и прямого сиквенса амплифицированных продуктов. Результаты: экспрессия гена IGHV3-21 выявлена у 11 пациентов (5,8%), что занимает промежуточное положение между Скандинавской (11,7%) и Средиземноморской (2,9%) когортами. Большинство случаев (9 из 11) относились к подгруппе с гетерогенным третьим комплементарнымрегионом (heteroHCDR3 подгуппа) и только 2 случая — к подгруппе с коротким классическим ARDANGMDV мотивом (homHCDR уппа). есть IGHV3-21-позитивных случаев были мутированными и 5 — немутированными. Все немутированные случаи (все из heteroHCDR уппы) имели сходство HCDR3 с анее описанными последовательностями. Различия в общей выживаемости (OS), длительности периода до прогрессии заболевания (PFS) и начала лечения (TFS) для IGHV3-21-позитивных больных были статистически незначимы по сравнению с пациентами с ХЛЛ с экспрессией других IGHV-генов. Указанные параметры также сравнивали между больными ХЛЛ с экспрессией мутированных IGHV3-21- и других IGHV-генов. Отличительной чертой пациентов с экспрессией IGHV3-гена была высокая встречаемость солидных опухолей. Они развились в 4 IGHV3-21-позитивных случаях (36,4%) и в 10 случаях с экспрессией других IGHV-генов (5,6%, p = 0,0002). Кроме того, в небольшой группе больных (6) с экспрессией мутированного IGHV3-21-гена у 3 возникли солидные опухоли и 1 пациента — синдром Рихтера. У больных с экспрессией немутированного IGHV3-21-гена определяли худшие показатели OS и PFS по савнению с пациентами с экспрессией других немутированных IGHV-генов. Выводы: представленные данные согласуются с мнением о самостоятельном негативном прогностическом значении для больных с ХЛЛ экспрессии IGHV3-21-гена вне зависимости от его мутационного статуса. IGHV3-21-экспрессия была ассоциирована с развитием вторичных солидных опухолей. Выявленный высокий уровень гомологии в heteroHDR3s-подгруппе может свидетельствовать о возможном антигенном влиянии в дополнение к антигенному влиянию в homHCDR уппе, что было установлено ране

Diatoms from the Spring Ecosystems Selected for the Long-Term Monitoring of Climate-Change Effects in the Berchtesgaden National Park (Germany)

We studied diatoms from the fifteen springs selected in the Berchtesgaden National Park on behalf of the Bavarian State Ministry for the Environment to be sentinel environments of climate-change effects. For three of these springs, diatom data based on samples taken in 1997 were also available. A total of 162 species belonging to 49 genera were found sampling three microhabitat types (lithic materials, bryophytes, surface sediments). The cumulative percentage of all species included in a threat category including endangered species was 43%, confirming previous findings for comparable environments of the Alps. We could find a statistically significant positive association between the Meinzer variability index for discharge and the cumulative relative abundance of aerial diatom species. This study thus highlighted once again the relevance of discharge (and associated water-level) variability as an environmental determinant of diatom assemblages in spring ecosystems. Increased nitrate concentrations in some springs, likely due to diffuse airborne pollution and, locally, to impacts such as forest management, game, and cattle, led to a relevant occurrence of eutraphentic diatom species. Our results show a segregation of the older data in non-parametric diatom-based ordinations, suggesting a strong potential for the use of spring diatoms in studies aiming at tracking the effects of climate and environmental change

Control of flat lift rope technical state

Отримані аналітичні вирази, що дозволяють встановити закономірності зміни електротехнічних параметрів гумотросового каната при руйнуванні тросової основи та на їх основі розробити систему автоматичного безперервного контрою технічного стану канатів.Analytical expressions, which allow to establish the laws of the change in electrotechnical parameters of rubber-rope cable in destructing of its rope basis and on their basis to work out the system of continuous automatic control of the technical state of the lift ropes, are obtained

MEASUREMENT OF THE TREE AND SHRUB HEIGHT WITH THE HELP OF UNMANNED AERIAL VEHICLES

Опрацьовано можливість використання безпілотного літального апарата (квадрокоптера) для вимірювання висоти дерев і чагарників. Встановлено, що візування прицілу безпілотного літального апарата з розміщеною на ньому камерою на основу дерева і його верхівку перпендикулярно до прямовисної осі стовбура дає змогу фіксувати його параметри за допомогою GPS-приймача у тривимірній системі координат x, y, z. Цю інформацію можна використати для визначення висоти вимірюваного об'єкта зі збереженням просторової та висотної атрибутивної інформації в цифровому вигляді разом із фотознімком верхівки. Апробацію запропонованого способу вимірювання висоти проведено на базі змішаних насаджень лісових масивів ДП "Бережанське лісомисливське господарство" та паркових насаджень у Бережанському призамковому парку на Тернопільщині. При цьому, для порівняння точності вимірювання, виконано одночасне визначення висот дерев і чагарників за допомогою лазерного висотоміра Nikon Forestry 550, оптичного висотоміра ВА та лісового висотоміра-кутоміра ВУЛ-1. Виявлено, що запропонований спосіб визначення висоти дерев та чагарникових порід дає змогу отримувати результати високої точності (з відхиленням до 2 %) без необхідності встановлення базисної віддалі під час вимірювань. Окрім цього, такий підхід дає змогу проводити візування на дійсну верхівку дерева та полегшує визначити висоту в умовах загущених деревостанів.Исследована возможность использования беспилотного летательного аппарата (квадрокоптера) для измерения высоты деревьев и кустарников. Установлено, что наведение прицела беспилотного летательного аппарата с размещенной на нем камерой на основание дерева и его вершину перпендикулярно отвесной оси ствола, позволяет фиксировать его параметры с помощью GPS-приемника в трехмерной системе координат x, y, z. Эту информацию можно использовать для определения высоты измеряемого объекта с сохранением пространственной и высотной атрибутивной информации в цифровом виде вместе с фотоснимком верхушки. Апробация предложенного способа измерения высоты проведена на базе смешанных насаждений лесных массивов ГП "Бережанское лесоохотничье хозяйство" и парковых насаждений в Бережанском призамковом парке на Тернопольщине. При этом, для сравнения точности измерения, выполнено одновременное определение высот деревьев и кустарников с помощью лазерного высотомера Nikon Forestry 550, оптического высотомера ВА и лесного высотомера-угломера УЛ-1. Выявлено, что предложенный способ определения высоты деревьев и кустарниковых пород позволяет получать результаты высокой точности (с отклонением до 2 %) без необходимости установки базового расстояния при измерениях. Кроме того, такой подход позволяет проводить визирование на действительную вершину дерева и облегчает определение высоты в условиях загущенных древостоев.An important factor in maintaining modern forestry and park gardening is high quality and accuracy of forestry and tax indicators in the process of inventory and forest and park management and other related studies. One of the promising directions for development of the modern technologies is the involvement of unmanned aerial vehicles (UAVs) to undertake various researches. Therefore, we worked out the possibility of quadrocopter application to measure forestry and taxis indicators in the process of inventory of greenery and for the needs of forest and park management, including for tree and shrub height measuring. An experiment was conducted by the authors of this research. In this work researchers used Phantom 3 Advanced quadrocopter to get the information about the tree height by guiding the sight of the UAV camera to the bottom and top of the tree trunk. The shooting was carried out perpendicularly to the pivotal axis of the trunk. This approach allows fixing its parameters with a GPS receiver in a three-dimensional coordinate system. This information can be used to determine the height of the measured object with getting the spatial and high-altitude attributive information in digital form together with the photograph of the top of trees. Approbation of the proposed method of height measurement was carried out on the basis of mixed tree plantation of the State Berezhany Forestry and park plantations in the Berezhany Prizamkovyj Park in the Ternopil region. At the same time, in order to compare the accuracy of the measurement, we simultaneously determined tree and shrub heights using a Nikon Forestry 550 laser altimeter, an optical altimeter VA, and a forest altimeter-goniometer VUL-1. It is revealed that the proposed method for determining the height of trees and shrubby species allowed obtaining results of high accuracy (with a deviation of up to 2 %) without the need to define a reference distance in measurements. In addition, this approach allows making a precise sight at the actual top of the tree and makes it easier to determine the height in conditions of the thickened stands