Arboriculture & Urban Forestry 37(4): July 2011 Mason F. Patterson Graduate Student Department of Forest Resources & Environmental Conservation Virginia Tech 228 Cheatham Hall Blacksburg, VA 24061-0324, U.S. P. Eric Wiseman (corresponding author) Associate Professor Department of Forest Resources & Environmental Conservation Virginia Tech 228 Cheatham Hall Blacksburg, VA 24061-0324, U.S.
[email protected] Matthew F. Winn Forestry Technician USDA Forest Service, Southern Research Station 1710 Ramble Road Blacksburg, VA 24060, U.S. Sang-mook Lee Post-doctoral Scientist Bradley Department of Electrical and Computer Engineering Virginia Tech 302 Whittemore Hall Blacksburg, VA 24061-0111, U.S. Philip A. Araman Team Leader USDA Forest Service, Southern Research Station 1710 Ramble Road Blacksburg, VA 24060, U.S. Résumé. UrbanCrowns est un logiciel développé par le Service for- estier américain (USDA Forest Service) qui permet d’informatiser les attributs de la couronne au moyen d’une photo digitale prise de côté et de quelques mesures de base recueillies sur le terrain. D’un point de vue opérationnel, on ne connaît pas jusqu’à quel point le logiciel performe bien ou non en fonction de diverses conditions de prise de photo d’arbres de dimensions diverses, ce qui peut avoir un impact sur les mesures de reproduction et de ce fait l’utilité du logiciel en question. Les chercheurs ont évalué la robustesse des données informatisées sur la couronne ob- tenues à partir du logiciel UrbanCrowns, et ce pour des érables à sucre (Acer saccharum) en milieu ouvert de dimensions variées et d’âge divers (depuis ceux plantés récemment jusqu’à ceux ayant atteint leur maturité). On a découvert que les données informatisées à la fois pour le volume et la densité de la couronne étaient hautement répétitives en fonction des diverses distances de prise des photos. Pour la majorité des différentes classes de dimension, le volume et la densité de la couronne variaient de moins de 5% en moyenne par rapport aux distances de prise des pho- tos qui correspondaient entre 1,5 et 3 fois celles de la hauteur totale de l’arbre; cependant, des erreurs de 5 à 10% dans le volume de la couronne étaient communes pour les arbres plus gros (>46 cm de diamètre de tronc). Les calculs de volume de la couronne obtenus à partir du logiciel UrbanCrowns ont montré une grande fidélité par rapport à ceux obtenus à partir d’équations dérivées de solides géométriques, et ce tant en terme de précision (R²=0,9783) que de finesse (B1 =1,0033). Ces observations suggèrent que le logiciel UrbanCrowns comporte un potentiel en tant que méthode fiable pour mesurer les attributs de la couronne d’un arbre qui sont normalement évalués lors d’inventaires de forêts urbaines. ©2011 International Society of Arboriculture 179 Zusammenfassung. UrbanCrowns ist ein von der amerikanische Bundesbehörde für Forst und Wald entwickeltes software Programm, welches die Kronenmerkmale anhand von digitalen Seitenansichen und ein paar einfache Feldmessungen darstellt. Von einen praktischen Stan- dort ist es nicht bekannt, wie die software unter verschiedenen Fotog- raphie-Bedingungen für Bäume unterschiedlicher Größe arbeitet, was eine Reproduzierbarkeit der Daten und die Anwendung dieser software beeinflussen kann. Die Forscher bewerteten die Robustheit der Kronen- dimensiondarstellung mit UrbanCrowns für weitkronige Zuckerahorne in der Bandbreite von Jungbäumen bis zu voll ausgewachsenen Bäumen. Es wurde dabei festgestellt, daß die Darstellungen von Kronenvolumen und –dichte unter verschiedenen phototechnischen Bedingungen sehr reproduzierbar ist. Für die Mehrheit der Baumgrößenklassen variierten die Kronenvolumen und –dichten weniger als 5 % bei einer durchschnit- tlichen Distanz von 1,5facher bis 3,0facher Baumhöhe, obwohl Kronen- volumenabweichungen von 5 – 10 % bei größeren Bäumen (> 46 cm Stammdurchmesser häufig sind. Die Berechnungen von UrbanCrown zeigen eine starke Übereinstimmung mit den Berechnungen nach den Gleichungen für geometrische Körper in der Prezision (R2 = 0.9783) und Genauigkeit (B1 = 1.0033). Diese Ergebnisse verdeutlichen ein Potential von UrbanCrown als objektives und verläßliches Werkzeug zur Darstel- lung von Kronenattributen, die gewöhnlich während der Baumkontrollen erfasst werden. Resumen. UrbanCrowns es un programa de software desarrollado por el Servicio Forestal de los Estados Unidos que calcula los atributos de la copa usando una fotografía digital y unos pocos datos de campo. Desde un punto de vista operativo, nos se conoce que tan bien el software trabaja bajo condiciones fotográficas variantes para árboles de diferente tamaño, lo cual podría impactar la reproducción de mediciones y la uti- lidad del programa. Los investigadores evaluaron la robustez de los cál- culos de mediciones de la copa hechos con un UrbanCrowns para maples (Acer saccharum) a través de un rango de tamaños desde recientemente plantados a completamente maduros. Se encontró que los cálculos de ambos volúmenes y densidad de copa fueron altamente repetibles a lo largo de diferentes distancias fotográficas. Para la mayoría de las clases de tamaño de los árboles, el volumen y densidad de copa varió menos del 5% en promedio sobre distancias de 1.5× a 3.0× altura de árbol; sin embargo, los errores de volumen de copa de 5%–10% fueron comunes para grandes árboles (>46 cm de diámetro de tronco). Los cálculos de UrbanCrowns del volumen de copa mostraron fuerte concordancia con los cálculos derivados de ecuaciones para sólidos geométricos, tanto en términos de precisión (R2 lazgos sugieren que UrbanCrowns tiene potencial como un método ob- jetivo y confiable para mediciones de atributos de la copa del árbol que son comúnmente evaluados durante los inventarios forestales urbanos. = 0.9783) y exactitud (B1 = 1.0033). Estos hal-
July 2011
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