Punktmoln genererade från markbaserad laserskanning (TLS) och avbildningsdata för obemannade flygfarkoster (UAV) för samma tall. Kredit:Noora Tienaho
Strukturellt komplexa skogar bidrar till den biologiska mångfalden, ökar skogens kollager och hjälper skogen att anpassa sig till klimatförändringarna. Skogsstruktur avser den tredimensionella fördelningen av träd i ett givet utrymme, och den påverkas av genetiska faktorer hos enskilda träd, såväl som av omgivande träd, mängden ljus och vatten tillgängligt och eventuella skador. Skogsstrukturen kan också påverkas av skogsvården och en objektiv bedömning av skogarnas strukturella komplexitet är en förutsättning för att stärka den genom olika åtgärder.
Traditionellt har strukturell komplexitet bedömts genom att mäta specifika attribut från träd och använda dem för att härleda skogsspecifika index. Tredimensionella punktmoln som genereras av olika fjärranalysmetoder har dock möjliggjort en mer omfattande bedömning av strukturen hos enskilda träd.
Boxdimensionen, som bygger på fraktalanalys, är ett sätt att mäta till exempel trädens struktur och strukturella komplexitet. Metoden integrerar all data som tillhandahålls av ett punktmoln i ett enda nummer, vilket bestäms genom att beräkna antalet rutor som krävs för att täcka alla punkter i ett träd, och hur antalet rutor ändras när deras storlek ändras. Boxdimensionen tar samtidigt hänsyn till flera strukturella attribut hos ett träd, såsom biomassadensitet och fördelning, krondimensioner och förgreningsmönster. Boxdimensionen ökar också vår förståelse för kopplingen mellan ett träds struktur och funktion eftersom tidigare studier har kopplat det till trädens produktivitet och växtförhållanden.
Boxdimensionen kan inte verifieras med konventionella metoder, varför det är viktigt att veta hur värdena för strukturell komplexitet som genereras av olika fjärranalysmetoder står sig i jämförelse med varandra. Studien, publicerad i Forests , jämförde förmågan hos markbaserad laserskanning och avbildning av obemannade flygfarkoster (UAV) för att mäta den strukturella komplexiteten hos tallar med hjälp av boxdimensionen.
Ett prov på över 2 000 träd visade en signifikant skillnad mellan de två metoderna. I genomsnitt producerade UAV:en 5 % högre värden på strukturell komplexitet än markbaserad laserskanning. Skillnaderna kan förklaras av antalet och fördelningen av punkterna i punktmolnen, uppskattade trädhöjder och antalet lådor som behövs. Ändå var värdena som bestämdes från båda datamängderna likartade och korrelationen mellan dem var 75 %. UAV-avbildning är ett forskningsfält i ständig utveckling, och det kan ge ett mer effektivt sätt att bedöma trädens strukturella komplexitet i framtiden, eftersom det kan täcka större skogsområden. För närvarande ger dock markbaserad laserskanning mer exakta resultat när man undersöker den strukturella komplexiteten hos enskilda träd, eftersom den producerar mer detaljerade data. + Utforska vidare