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2 results

1. Estimation of forest height and above ground biomass from ICESat/GLAS data in Eucalyptus plantations in Brazil

Author

Rodrigo Hakamada, Jean-Stéphane Bailly, Cristiane Lemos, Ibrahim Fayad, Guerric Le Maire, Nicolas Baghdadi, Yann Nouvellon, Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), International Paper do Brasil, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)

Subjects
Estimation, Canopy, Biomass (ecology), Measurement, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Lasers, 0211 other engineering and technologies, Biological system modeling, Data models, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Terrain, 02 engineering and technology, 15. Life on land, 01 natural sciences, Eucalyptus, Laser radar, Lidar, Environmental science, Altimeter, Biomass, Digital elevation model, 021101 geological & geomatics engineering, 0105 earth and related environmental sciences, Remote sensing
Abstract

International audience; The Geoscience Laser Altimeter System (GLAS) has provided a useful dataset for estimating forest height in many areas of the globe. Most of the studies on GLAS waveforms have focused on natural forests and only a few were conducted over forest plantations. The objective of this study was to test the best known models used for estimating canopy height and above ground biomass of intensively managed Eucalyptus plantations in Brazil using full waveform LiDAR data. Studies to estimate forest heights from LiDAR data have highlighted that the fitting coefficients of developed models are strongly dependent on environmental factors such as the region of the study site, terrain topography, and forest type. In this study, we evaluated the main models developed to predict canopy height using a combination of parameters extracted from GLAS waveforms and a digital elevation model, in order to explore which combination of parameters yields the best forest height estimates. In addition, a model to estimate above ground biomass from dominant height was calibrated.

Published
2014

2. Testing Different Methods of Forest Height and Aboveground Biomass Estimations From ICESat/GLAS Data in Eucalyptus Plantations in Brazil

Author

Ibrahim Fayad, Guerric Le Maire, Yann Nouvellon, Nicolas Baghdadi, Cristiane Lemos, Jean-Stéphane Bailly, Rodrigo Hakamada, Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), AgroParisTech, International Paper do Brasil, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)

Subjects
Eucalyptus grandis, Atmospheric Science, Télédétection, Natural forest, Laser, EUCALIPTO, Biomasse, Altimeter, Computers in Earth Sciences, Croissance, Digital elevation model, Hauteur, Remote sensing, Biomass (ecology), ICESat/ GLAS, Méthode statistique, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Inventaire forestier, Aboveground biomass, Forestry, Vegetation, 15. Life on land, Plantation forestière, Eucalyptus, K10 - Production forestière, forest height, Environmental science, U30 - Méthodes de recherche, Modèle mathématique, planted Eucalyptus forest
Abstract

[Departement_IRSTEA]Territoires [TR1_IRSTEA]SYNERGIE [Axe_IRSTEA]TETIS-ATTOS; International audience; The Geoscience Laser Altimeter System (GLAS) has provided a useful dataset for estimating forest heights in many areas of the globe. Most of the studies on GLAS waveforms have fo- cused on natural forests and only a few were conducted over forest plantations. This work set out to estimate the stand-scale dominant height and aboveground biomass of intensively managed Euca- lyptus plantations in Brazil using the most commonly used models developed for natural forests. These forest plantations are valuable case studies, with large and numerous stands that are very uni- form, in which field measurements are precise compared to nat- ural forests. The height of planted Eucalyptus forest stands esti- mated from waveforms acquired by GLAS were compared with in situ measurements in order to determine the model that produced the best forest height estimates. For our slightly sloping study site (slope < 7°), the direct method defined as the difference between the signal begin and the ground peak provided forest height es- timates with an accuracy of 2.2 m. The use of statistical models based on waveform metrics and digital elevation models provided slightly better results (1.89 m accuracy) in comparison with the di- rect method and the most relevant metrics proved to be the trailing edge extent and the waveform extent. Moreover, a power law model was used to fit in situ aboveground biomass to in situ forest height. The results using this model with GLAS-derived heights showed an accuracy for biomass of 16.1 Mg/ha.

Published
2014