Terrestrische Laserscanner (TLS) haben erfolgreich verschiedene Eigenschaften einzelner Bäume erfasst und haben das Potenzial, die Qualität und Effizienz von Walderhebungen weiter zu steigern. TLSs sind jedoch auf Sichtlinienbeobachtungen beschränkt, und Wälder sind komplexe strukturelle Umgebungen, die TLS-Strahlen verdecken und dadurch unvollständige TLS-Abtastungen verursachen können. Boucher et al. Bewerten Sie die Prävalenz und Quellen der Okklusion, die die Sichtlinie auf Waldstämme für TLS-Scans einschränken, die Auswirkungen der Unvollständigkeit von TLS-Stichproben zu bewerten und Stichprobenstrategien und Datenanalysetechniken zu bewerten, die darauf abzielen, die Stichprobenqualität und Repräsentativität zu verbessern.

Demonstration der Quellen der Unvollständigkeit in einem TLS-Scan und der Faktoren, die beeinflussen, ob Stämme in den Felderhebungsdaten in den Stammsätzen des TLS-Scans vorhanden sind. Quelle: Boucher et al. 2021.

Die Wissenschaftler verwendeten eine große Anzahl von TLS-Scans (761), die über 255 m aufgenommen wurden2 Ein Waldgebiet mit detaillierten Felddaten wurde vom Harvard Forest Global Earth Observatory (ForestGEO) (MA, USA) untersucht. Die Forschenden ordneten TLS-Echos den Stammpositionen in den Felduntersuchungen zu, um TLS-beobachtete Stammgruppen zu erstellen. Diese wurden anschließend mit zwei weiteren Stammgruppen verglichen, die ausschließlich aus den Felddaten abgeleitet wurden: einer Gruppe von Stämmen innerhalb eines festgelegten Radius um das TLS-Empfänger und einer Gruppe von Stämmen basierend auf einer 2D-Modellierung der Sichtlinie. Die Stammanzahl und -dichte der Stammgruppen wurden verglichen, und vier alternative Flächenberechnungen zur Korrektur der Stammdichte hinsichtlich der Auswirkungen von Verdeckung wurden evaluiert. Auch die aus den Felddaten abgeleitete Darstellung des Brusthöhendurchmessers und der Baumarten wurde zwischen den Stammgruppen verglichen.

Das Team kommt zu dem Schluss: „Die Verfügbarkeit der detaillierten Felduntersuchungsdaten ermöglichte es uns, einen Teil des beobachteten Okklusionseinflusses direkt den Stängeln zuzuschreiben und zu dem Schluss zu kommen, dass andere Ursachen der Okklusion (wie andere Vegetation, andere Objekte und Topographie ) waren in diesem Wald dominant. Aus einer anderen Perspektive betrachtet, bedeutet die Prävalenz von Nicht-Schaft-Okklusion, dass selbst extrem detaillierte Schaftuntersuchungsdaten es uns nicht ermöglicht hätten, einen effektiven Satz von TLS-Scanpositionen vorzubereiten a priori, unabhängig davon, welche allgemeine Sampling-Strategie wir angewendet hatten. Daher sehen wir es als notwendig an, die Technologie und Protokolle zu entwickeln, um die während TLS-Umfragen gesammelten Informationen zu überwachen, während sie im Gange sind. Dann können wir TLS-Stichprobenstrategien spontan anpassen, um sicherzustellen, dass die Informationsanforderungen zum Abrufen der interessierenden Waldeigenschaften erfüllt werden.“

FORSCHUNGSARTIKEL

Boucher, PB, Paynter, I., Orwig, DA, Valencius, I., Schaaf, C., 2021. Waldbeprobung mit terrestrischem Laserscanning. Annals of Botany. https://doi.org/10.1093/aob/mcab073