Les nuages ​​de points tridimensionnels donnent un aperçu de la complexité structurelle des forêts

Les forêts structurellement complexes ajoutent à la biodiversité, augmentent les stocks de carbone forestier et aident la forêt à s’adapter au changement climatique. La structure de la forêt fait référence à la distribution tridimensionnelle des arbres dans un espace donné, et elle est affectée par les facteurs génétiques des arbres individuels, ainsi que par les arbres environnants, la quantité de lumière et d’eau disponible et tout dommage éventuel. La structure forestière peut également être influencée par la gestion forestière, et une évaluation objective de la complexité structurelle des forêts est une condition préalable à son amélioration par différentes mesures.

Traditionnellement, la complexité structurelle a été évaluée en mesurant les attributs spécifiques des arbres et en les utilisant pour dériver des indices spécifiques à la forêt. Cependant, les nuages ​​de points tridimensionnels générés par diverses méthodes de télédétection ont permis une évaluation plus complète de la structure des arbres individuels.

La dimension de la boîte, qui est basée sur l’analyse fractale, est un moyen de mesurer, par exemple, la structure et la complexité structurelle des arbres. La méthode intègre toutes les données fournies par un nuage de points en un seul nombre, qui est déterminé en calculant le nombre de cases nécessaires pour couvrir tous les points d’un arbre, et comment le nombre de cases change à mesure que leur taille change. La dimension de la boîte prend simultanément en compte plusieurs attributs structurels d’un arbre, tels que la densité et la distribution de la biomasse, les dimensions de la cime et les modèles de ramification. La dimension de la boîte augmente également notre compréhension du lien entre la structure et la fonction d’un arbre puisque des études antérieures l’ont associée à la productivité et aux conditions de croissance des arbres.

La dimension de la boîte ne peut pas être vérifiée par des méthodes conventionnelles, c’est pourquoi il est important de savoir comment les valeurs de complexité structurelle générées par différentes méthodes de télédétection se comparent les unes aux autres. L’étude, publiée dans Les forêtsont comparé la capacité du balayage laser terrestre et de l’imagerie par véhicule aérien sans pilote (UAV) à mesurer la complexité structurelle des pins sylvestres en utilisant la dimension de la boîte.

Un échantillon de plus de 2 000 arbres a montré une différence significative entre les deux méthodes. En moyenne, le drone a produit des valeurs de complexité structurelle 5 % plus élevées que le balayage laser terrestre. Les différences peuvent s’expliquer par le nombre et la distribution des points dans les nuages ​​de points, la hauteur estimée des arbres et le nombre de boîtes nécessaires. Néanmoins, les valeurs déterminées à partir des deux ensembles de données étaient similaires et la corrélation entre elles était de 75 %. L’imagerie UAV est un domaine de recherche en constante évolution, et elle peut fournir un moyen plus efficace d’évaluer la complexité structurelle des arbres à l’avenir, car elle peut couvrir de plus grandes zones forestières. Pour le moment, cependant, le balayage laser terrestre fournit des résultats plus précis lors de l’examen de la complexité structurelle des arbres individuels, car il produit des données plus détaillées.