Large scale semi-automatic detection of forest roads from low density LiDAR data on steep terrain in Northern Spain

[EN] While forest roads are important to forest managers in terms of facilitating the exploitation of wood and timber, their role is far more multifunctional. They permit access to emergency services in the case of forest fires as well as acting as fire breaks, enhance biodiversity, and provide access to the public to enjoy recreational activities. Detailed maps of forest roads are an essential tool for better and more timely forest management and automatic/semi-auto-matic tools allow not only the creation of forest road databases, but also enable these to be updated. In Spain, LiDAR data for the entire national territory is freely available, and the capture of higher density data is planned in the next few years. As such, the development of a forest road detection methodology based on LiDAR data would allow maps of all forest roads to be developed and regularly updated. The general objective of this work was to establish a low density LiDAR data-based methodology for the semi-automatic detection of the centerline of forest roads on steep terrain with various types of canopy cover. Intensity and slope images were generated using the currently available LiDAR data of the study area (0.5 points m-2). Two image classification approaches were evaluated: pixel-based and object-oriented classification (OBIA). The LiDAR-derived centerlines obtained with the two approaches were compared with the real centerlines which had previously been digitized in the field. The road width, type of surface and type of vegetation cover were also recorded. The effectiveness of the two approaches was evaluated through three quality indicators: correctness, completeness and quality. In addition, the accuracy of the LiDAR-derived centerlines was also evaluated by combining GIS analysis and statistical methods. The pixel-based approach obtained higher values than OBIA for two of the three quality measures (correctness: 93% compared to 90%; and quality: 60% compared to 56%) as well as in terms of positional accuracy (± 5.5 m vs. ± 6.8 for OBIA). The results obtained in this study demonstrate that producing road maps is among the most valuable and easily attainable products of LiDAR data analysis.SIThis study was funded by the SCALyFOR project (R&D Projects “Research Challenges”, Spanish Ministry of Economy and Competitivenes

Detección automática de pistas forestales y evaluación de la precisión a partir de datos LiDAR de baja densidad en Asturias

[ES] Las pistas forestales son infraestructuras esenciales para la gestión sostenible de montes puesto que posibilitan el acceso a las masas forestales para su aprovechamiento o ejecución de tratamientos selvícolas, conectan distintas áreas, sirven de acceso para actividades recreativas y para la lucha contra incendios. Por ello, es imprescindible disponer de una cartografía actualizada de pistas, que permita conocer al menos su localización y longitud. El objetivo general de este estudio fue establecer una metodología para la detección automática del eje de las pistas forestales en un monte de Asturias, con rodales de pino marítimo, pino insigne, roble, castaño y otras frondosas. Para ello, se generaron distintas capas de información partiendo de los datos lidar de la zona de estudio (PNOA). A partir de ellas se evaluaron dos metodologías de clasificación de imágenes: la clasificación basada en píxeles y la orientada a objetos. Los resultados obtenidos se compararon con la cartografía real de las pistas del monte mediante indicadores de Corrección, Integridad y Calidad. Además también se evaluó la precisión del eje de las pistas combinando análisis GIS y métodos estadísticos. La clasificación basada en píxeles obtuvo valores más altos en los tres indicadores evaluados así como en la precisión posiciona

An algorithm for the automatic parametrization of wood volume equations from Terrestrial Laser Scanning point clouds: application in Pinus pinaster

The parametrization of wood volume equations has traditionally been carried out with destructive samplings, which are highly resource-intensive. These equations must be specifically set up for each species and set of conditions, meaning that, in many cases, they are unfeasible or non-existent. Here, we present a nondestructive and fully automated methodology for the parametrization of merchantable volume equations from terrestrial laser scanning (TLS) data, which aims at being applicable to any species and stand typology. It is based on the estimation of diameters along the stem and the height of each tree, including a robust system for the automatic identification and correction of anomalous values. The implementation considers several types of volume equations, the most suitable equation being selected and parameterized using the diameter and height estimations. The methodology was tested in a Pinus pinaster plot with 428 trees, steep slopes, low branches and dense understory. The results showed that 97% of trees were automatically detected, and RMSE of the height and diameter estimations was 1.52 m and 1.14 cm, respectively. A volume ratio equation was automatically selected as the best option for the test dataset. RMSE in automatic volume estimations was 0.0233 m3, and 0.0149 m3 using diameters reviewed by an operator

Automatic Delineation of Forest Patches in Highly Fragmented Landscapes Using Coloured Point Clouds

Accurate mapping of landscape features is key for natural resources management and planning. For this purpose, the use of high-resolution remote sensing data has become widespread and is increasingly freely available. However, mapping some target features, such as small forest patches, is still a challenge. Standard, easily replicable, and automatic methodologies to delineate such features are still missing. A common alternative to automated methods is manual delineation, but this is often too time and resource intensive. We developed a simple and automatic method from freely available aerial light detection and ranging (LiDAR) and aerial ortho-images that provide accurate land use mapping and overcome some of the aforementioned limitations. The input for the algorithm is a coloured point cloud, where multispectral information from the ortho-images is associated to each LiDAR point. From this, four-class segmentation and mapping were performed based on vegetation indices and the ground-elevation of the points. We tested the method in four areas in the north-western Iberian Peninsula and compared the results with existent cartography. The completeness and correctness of our algorithm ranging between 78% and 99% in most cases, and it allows for the delineation of very small patches that were previously underrepresented in the reference cartography

Automatic Assessment of Individual Stem Shape Parameters in Forest Stands from TLS Point Clouds: Application in Pinus pinaster

Tree morphological characteristics, particularly straightness and lean, significantly influence the value of the commercial products that can be obtained. Despite this, they are not usually evaluated in timber field inventories because traditional techniques are labor-intensive and largely subjective, hence the use of these parameters is limited to research and genetic breeding programs. Here, a non-destructive, fully automated methodology is presented that estimates the parameters for describing straightness and lean using terrestrial laser scanning (TLS) data. It is based on splitting stems into evenly spaced sections and estimating their centers, which are then used to automatically calculate the maximum sagitta, sinuosity, and lean of each tree. The methodology was applied in a breeding trial plot of Pinus pinaster, and the results obtained were compared with field measurements of straightness and lean based on visual classification. The methodology is robust to errors in the estimation of section centers, the basis for calculating shape parameters. Besides, its accuracy compares favorably with traditional field techniques, which often involve problems of misclassification. The new methodology is easy to use, less expensive, and overcomes the drawbacks of traditional field techniques for obtaining straightness and lean measurements. It can be modified to apply to any species and stand typology

Una aproximación a los intereses de los alumnos del BUP hacia la Educación Física

En la port.: Madrid 1986La presente publicación intenta detectar lo que realmente interesa al alumno de Bachillerato sobre la Educación Física. La información estadística ha utilizado el método de encuesta en forma de cuestionario escrito. La primera parte de la encuesta comprende una toma de información personal al respecto de las variables objeto de estudio. La segunda parte se refiere al objetivo concreto del trabajo. Consta de una relación de 15 términos que expresan algunos de los conceptos generalizados en la práctica de la Educación Física. La obra consta de varios apartados: A) Introducción. B) Material y métodos. C) Resultados. D) Análisis estadístico de los resultados. E) Discusión de los resultados. F) Resumen y conclusiones. G) Bibliografía.MadridBiblioteca de Educación del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte; Calle San Agustín 5 -3 Planta; 28014 Madrid; Tel. +34917748000; [email protected]

Red para la innovación en la selvicultura y los sistemas de integración de riesgos en la gestión forestal

La forêt, en plus de ses fonctions économiques reconnues par tous les acteurs du milieu rural tels que le développement de l'emploi rural et le marché local du bois pour la transformation ou pour l'énergie, rend de nombreux autres services. Cependant, de multiples risques sont identifiables et doivent être gérés dans et pourront éventuellement être aggravés par les changements climatiques: futures sécheresses favorables aux pathogènes et ravageurs ainsi qu'à la propagation des incendies, et le risque de la modification du vent. Le projet FORRISK se focalisera ainsi sur les risques en forêt dont l'intensité est modulée par le changement climatique. L'histoire des forêts du sud de l'Europe nous rappelle que pour de nombreux problèmes, une approche seulement nationale n'a pas de sens. C'est-à-dire, les risques concernés, les réponses à apporter peuvent être soit au niveau technique soit au niveau de l'organisation des institutions. Pour cette raison, FORRISK vise à coordonner et mettre en réseau trois communautés différentes que sont les acteurs politiques, les gestionnaires et les scientifiques, dans le but d'obtenir que la gestion des risques soit partie intégrante des décisions prises à tous les niveaux du secteur forestier. Cela permettra d'initier une plateforme européenne sur les risques forestiers en facilitant des recommandations et des informations pertinentes à tous les niveaux. Pour y parvenir, le projet analysera et comparera les outils institutionnels, les systèmes et organisations liés à la gestion de risques dans les régions étudiées. Ensuite, FORRISK développera sur le terrain des techniques de lutte écologique, génétique et sylvicole, dont les résultats feront l'objet de guides de bonne pratique. Les outils produits consisteront à des cartes de risques à l'échelle régionale ou subrégionale, ainsi que à des modèles informatiques permettant de faire des diagnostics sur le terrain et de modéliser la propagation du fomès dans les peuplements de pin maritime. Ainsi, décideurs politiques, gestionnaires et scientifiques auront entre leurs mains des outils adaptés à la gestion de nombreux risques menaçant la forêt dans leurs régions

FORRISK. Réseau pour l’innovation dans les sylvicultures et les systèmes de gestion intégrée des risques de forêt

La forêt, en plus de ses fonctions économiques reconnues par tous les acteurs du milieu rural tels que le développement de l'emploi rural et le marché local du bois pour la transformation ou pour l'énergie, rend de nombreux autres services. Cependant, de multiples risques sont identifiables et doivent être gérés dans et pourront éventuellement être aggravés par les changements climatiques: futures sécheresses favorables aux pathogènes et ravageurs ainsi qu'à la propagation des incendies, et le risque de la modification du vent. Le projet FORRISK se focalisera ainsi sur les risques en forêt dont l'intensité est modulée par le changement climatique. L'histoire des forêts du sud de l'Europe nous rappelle que pour de nombreux problèmes, une approche seulement nationale n'a pas de sens. C'est-à-dire, les risques concernés, les réponses à apporter peuvent être soit au niveau technique soit au niveau de l'organisation des institutions. Pour cette raison, FORRISK vise à coordonner et mettre en réseau trois communautés différentes que sont les acteurs politiques, les gestionnaires et les scientifiques, dans le but d'obtenir que la gestion des risques soit partie intégrante des décisions prises à tous les niveaux du secteur forestier. Cela permettra d'initier une plateforme européenne sur les risques forestiers en facilitant des recommandations et des informations pertinentes à tous les niveaux. Pour y parvenir, le projet analysera et comparera les outils institutionnels, les systèmes et organisations liés à la gestion de risques dans les régions étudiées. Ensuite, FORRISK développera sur le terrain des techniques de lutte écologique, génétique et sylvicole, dont les résultats feront l'objet de guides de bonne pratique. Les outils produits consisteront à des cartes de risques à l'échelle régionale ou subrégionale, ainsi que à des modèles informatiques permettant de faire des diagnostics sur le terrain et de modéliser la propagation du fomès dans les peuplements de pin maritime. Ainsi, décideurs politiques, gestionnaires et scientifiques auront entre leurs mains des outils adaptés à la gestion de nombreux risques menaçant la forêt dans leurs régions