Tree extraction and estimation of walnut structure parameters using airborne LiDAR data

[EN] The development of new tools based on remote sensing data in agriculture contributes to cost reduction, increased production, and greater profitability. Airborne LiDAR (Light Detection and Ranging) data show a significant potential for geometrically characterizing tree plantations. This study aims to develop a methodology to extract walnut (Juglans regia L.) crowns under leafless conditions using airborne LiDAR data. An original approach based on the alpha-shape algorithm, identification of local maxima, and k-means algorithms is developed to extract the crowns of walnut trees in a plot located in Viver (Eastern Spain) with 192 trees. In addition, stem diameter and volume, crown diameter, total height, and crown height were estimated from cloud metrics and other 2D parameters such as crown area, and diameter derived from LiDAR data. A correct identification was made of 178 trees (92.7%). For structure parameters, the most accurate results were obtained for crown diameter, stem diameter, and stem volume with coefficient of determination values (R-2) equal to 0.95, 0.87 and 0.83; and RMSE values of 0.43 m (5.70%), 0.02 m (9.35%) and 0.016 m(3) (21.55%), respectively. The models that gave the lowest R-2 values were 0.69 for total height and 0.70 for crown height, with RMSE values of 0.84 m (12.4%) and 0.83 m (14.5%), respectively. A suitable definition of the central and lower parts of tree canopies was observed. Results of this study generate valuable information, which can be applied for improving the management of walnut plantations.Estornell Cremades, J.; Hadas, E.; Marti-Gavila, J.; López- Cortés, I. (2021). Tree extraction and estimation of walnut structure parameters using airborne LiDAR data. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. 96:1-9. https://doi.org/10.1016/j.jag.2020.102273S199

Lidar methods for measurement of trees in urban forests

[EN] This study compares the estimations of biophysical parameters of Platanus hispanica urban trees, namely total height, crown height, crown volume, and the amount of residual biomass from pruning, obtained by terrestrial laser scanner (TLS), airborne laser scanner (ALS)of low density (0.7 points · m¿2), and measured by standard field methods. Regression models were calculated to obtain the relationships among parameters retrieved by all techniques, testing all possible combinations (manual-TLS, manual-ALS, TLS-ALS, and vice versa). The most accurate fits were found for vegetation attributes (stem and crown diameter) estimated by TLS and ALS data with R2 between 0.84 and 0.96, respectively. The least accurate models were found when crown height and pruning biomass were estimated from ALS data (R2 ¿ 0.68 and R2 ¿ 0.59, respectively). The methods reported in this research might be of interest for the management of urban forests to study residual biomass calculation, sink CO2, the influence of humidity and of shadow areas whatever the information capture system used, whether it is derived from ALS, TLS, or classical dendrometry measurements.Estornell Cremades, J.; Velázquez Martí, B.; Fernández-Sarría, A.; Marti-Gavila, J. (2018). Lidar methods for measurement of trees in urban forests. Journal of Applied Remote Sensing. 12(4):046009-1-046009-17. doi:10.1117/1.JRS.12.046009S046009-1046009-1712

Aplicación de la Teledetección a la Comparación de las Tendencias del Crecimiento Urbano Producido en Zonas Costeras e Interior en los Últimos 25 Años. Caso Comarca de la Safor (VALENCIA)

[ES] El rápido desarrollo urbanístico de las zonas costeras ha generado la necesidad de definir herramientas que permitan estudiar los crecimientos de las ciudades de manera rápida y precisa. La disponibilidad de imágenes de satélite históricas y su conveniente procesamiento pueden ser aplicadas en al ámbito urbanístico para conocer y controlar el ritmo y las formas del crecimiento de las ciudades. En este trabajo se han utilizado imágenes Landsat de los años 1984 y 2007 para analizar la transformación del suelo en municipios del interior y de la costa de la comarca de La Safor (Valencia). A partir del procesamiento de estos datos se han obtenido las formas de los diferentes núcleos urbanos, concepto conocido como huella urbana. La superposición espacial de estas huellas urbanas ha permitido calcular la dirección y el crecimiento de los municipios. También se han obtenido diferentes parámetros relacionados con el número, densidad, superficie y perímetro de los núcleos urbanos de un municipio, representados mediante gráficos radiales. A partir de estos resultados se ha observado, en los municipios costeros, una tendencia a la fusión de los diferentes núcleos urbanos, creando así una única huella urbana. Contrariamente, en los municipios de interior se ha observado una mayor dispersión de los núcleos urbanos. Los resultados de este estudio reflejan el potencial de la teledetección para obtener variables que definan la morfología y crecimiento de los municipios, parámetros necesarios para una planificación urbanística del territorio.Estornell Cremades, J.; Marti Gavila, J.; Velázquez Martí, B.; Siscar Galindo, C. (2011). Aplicación de la Teledetección a la Comparación de las Tendencias del Crecimiento Urbano Producido en Zonas Costeras e Interior en los Últimos 25 Años. Caso Comarca de la Safor (VALENCIA). ACE:Architecture, city and environment. VI(16):13-30. http://hdl.handle.net/10251/27943S1330VI1

Quantification Model of Residual Biomass in Citrus Uprooting

[EN] In this paper, the aerial biomass of citrus plantations in Spain was evaluated using destructive methods. Before cutting down the trees, their geometric variables were measured: trunk diameter at 10 cm from the ground (D-t), trunk perimeter at 10 cm from the ground (P-m), mean crown diameter (D-c), canopy height (H-c), and maximum crown height (H-max). After geometric characterization of the tree, it was felled. This was performed with a chainsaw about 10 cm above the ground. After cutting down, trees with and without leaves were weighed, and biomass variables such as moisture, calorific value, elemental composition, and proximate analysis were measured. The predictive models obtained showed an r(2) of 0.78. According to our analysis, in plantations in Spain, where the average plantation pattern is 4 x 4 m, the amount of carbon stored in a plot is 15 t of C per hectare. If leaves and wood are counted, the energy density in citrus plots can be estimated at 900 MJ/tree. However, if only wood is included in the calculation, the accumulated energy per tree is 750.3 MJ/tree, which represents 5.6 x 10(5) MJ/ha.This work was funded by Gerneralitat Valenciana (Spain) through a research project (AICO/2020/246). The authors wish to thank the support ofGerneralitat Valenciana (Spain) for research project (AICO/2020/246), and he IBEROMASA Network (Re 719RT0586) of the IberoAmerican Program of Science and Technology for Development (CYTED) where this project has been carried out.López- Cortés, I.; Velázquez Martí, B.; Estornell Cremades, J.; Franco Rodríguez, JE.; Marti-Gavila, J.; Salazar Hernández, DM. (2022). Quantification Model of Residual Biomass in Citrus Uprooting. Agronomy. 12(7):1-10. https://doi.org/10.3390/agronomy1207164811012

Estimation of chlorophyll «A» on the Mediterranean coast using a QuickBird image

Remote sensing has proved a useful tool for monitoring and assessing water quality. However, little research has been conducted using satellite images with high spatial resolution to analyze coastal areas with high variability near shore. The objective of this research was to develop a model for estimating chlorophyll-a concentration on the Gandia coast (Western Mediterranean) by means of a high resolution QuickBird image. Several linear regressions were calculated to find the best chlorophyll-a model. The optimal model was found when blue and red bands were used. The retrieval accuracy (R2 ) was 0.92, while the root mean square (RMSE) was 0.34 mg/m3 . The selected model was validated with an independent data set and the estimation of chlorophyll-a was reasonably accurate (R2= 0.90). The results obtained in this study suggest that using a QuickBird sensor is an effective technique for monitoring the ecological status of coastal areas with an inherent high variability.La teledetección ha demostrado ser una herramienta útil para el monitoreo y la evaluación de la calidad del agua. Sin embargo, pocas investigaciones se han llevado a cabo utilizando imágenes de satélite con alta resolución espacial para analizar las zonas costeras con alta variabilidad cerca de la costa. El objetivo de esta investigación fue desarrollar un modelo para estimar la concentración de clorofila-a en la costa de Gandia (Mediterráneo occidental) por medio de una imagen de alta resolución QuickBird. Varias regresiones lineales se calcularon para encontrar el mejor modelo de clorofila- a. El modelo óptimo se obtuvo cuando se utilizaron las bandas 1 (azul) y 3 (rojo) con un valor del coeficiente de determinación (R2) de 0,92, mientras que el error medio cuadrático (RMSE) fue de 0,34 mg/m3. Se validó el modelo seleccionado mediante un conjunto de datos independientes obteniendo un valor de R2 de 0,90. Los resultados obtenidos en este estudio sugieren que el uso del sensor Quick-Bird puede ser una técnica eficaz para el seguimiento del estado ecológico de las zonas costeras con una alta variabilidad inherente.Sebastiá Frasquet, MT.; Estornell Cremades, J.; Rodilla Alamá, M.; Marti Gavila, J.; Falco Giaccaglia, SL. (2012). Estimation of chlorophyll «A» on the Mediterranean coast using a QuickBird image. Revista de Teledetección. (37):23-33. http://hdl.handle.net/10251/36141S23333

INFLUENCIA DEL CATASTRO INMOBILIARIO URBANO EN EL SISTEMA TRIBUTARIO DE LAS HACIENDAS LOCALES. EVALUACIÓN, CUANTIFICACIÓN Y CONTROL DE ERRORES

El creciente interés de las administraciones públicas locales en utilizar un identificador común georreferenciado para la interrelación de los expedientes administrativos interdepartamentales y la utilización de unos valores actualizados y fiables para el cálculo de la base imponible de sus diferentes impuestos, ha generado por parte de la Dirección General Del Catastro la implantación de una serie de protocolos o procesos, de cara a una actualización eficaz e inmediata de la información catastral de Bienes Inmuebles. El objetivo de esta investigación es la evaluación y cuantificación de la influencia que esta información catastral genera en las administraciones locales para asignar los valores base en la liquidación de tributos, la identificación georreferenciada de los inmuebles y actualización de los diferentes bienes inmuebles que componen un municipio. Se establece una metodología para el estudio de los errores en los datos, tanto los producidos por el técnico al asignar los parámetros subjetivos de la valoración, como los producidos por una desactualización de valores y desfase en el mantenimiento y control de las altas, bajas y modificación de los inmuebles. Se plantean 3 objetivos: 1º Para el control y verificación de los errores por omisión se han desarrollado unas metodologías de estudio basado en software gratuito y teledetección disponibles para cualquier municipio del estado español. 2º Se ha estudiado el desfase entre los valores catastrales y el precio de mercado de los inmuebles, los errores subjetivos en la valoración, asignación de categoría y tipo de reforma, los errores de actualización y mantenimiento, omisión de inmuebles, cambios de uso y errores de superficie, en la base de datos catastral de bienes inmuebles y obtener así unos valores para analizar como afectan estos sobre las arcas de la administración local a través de: Impuesto sobre Bienes Inmuebles, Impuesto sobre el Incremento de Valor de los Terrenos de Naturaleza Urbana, Impuesto sobre Construcciones, Instalaciones y Obras y Tasa de basura. 3º Se han diseñado unos protocolos de actuación a establecer entre los diferentes organismos de gestión de los impuestos para agilizar al máximo la actualización de los datos catastrales de los bienes inmuebles de un municipio y conseguir así un padrón actualizado, real y fiable. Los resultados muestran la importancia de los errores estudiados en la base de datos del catastro inmobiliario y como estos influyen directamente en los impuestos de gestionados por las haciendas locales. También concluye la importancia de una coordinación correcta entre los diferentes entes que gestionan los tributos y del técnico catastral al introducir los parámetros de valoración de los inmuebles.Marti Gavila, J. (2014). INFLUENCIA DEL CATASTRO INMOBILIARIO URBANO EN EL SISTEMA TRIBUTARIO DE LAS HACIENDAS LOCALES. EVALUACIÓN, CUANTIFICACIÓN Y CONTROL DE ERRORES [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/36222TESI

Cartografía en las ciencias ambientales. Problemas resueltos

Este libro contiene una colección de problemas básicos de cartografía con el objetivo de acercar al lector al mundo de la cartografía en el ámbito de las ciencias ambientales.Esta publicación está estructurada en seis capítulos y en cada uno de ellos se desarrolla en primer lugar el marco teórico y a continuación se plantean una serie de problemas.En el primer capítulo se estudiarán las diferentes magnitudes utilizadas en cartografía y sus conversiones.El siguiente capítulo recogerá una serie de problemas relacionados con las escalas numéricas y gráficas.En el capítulo tres se proponen una colección de problemas cuya resolución se basa en teoremas y relaciones trigonométricas.En el capítulo cuatro se proponen un conjunto de problemas relacionados con el cálculo de pendientes y alturas,así como la interpretación de mapas con curvas de nivel. Finalmente,los dos últimos capítulos recogen una colección de problemas relacionados con las coordenadas cartesianas,UTM y geográficasMarti Gavila, J.; Estornell Cremades, J. (2017). Cartografía en las ciencias ambientales. Problemas resueltos. Editorial Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/86959EDITORIA