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TitreHemispherical photography simulations with an architectural model to assess retrieval of leaf area index
AuteurLeblanc, S G; Fournier, R A
SourceAgricultural and Forest Meteorology vol. 194, 2014 p. 64-76, https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2014.03.016
Année2014
Séries alt.Secteur des sciences de la Terre, Contribution externe 20130139
ÉditeurElsevier
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1016/j.agrformet.2014.03.016
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf
Sujetstélédétection; végétation; photographie; photographie spatiale; simulations par ordinateur; géophysique
Illustrationsphotographs; histograms; plots; tables
ProgrammeAquifer Assessment & support to mapping, Géoscience des eaux souterraines
Résumé(disponible en anglais seulement)
Three-dimensional simulations of forest scenes rendered with the freeware POV-Ray (www.povray.org)were used to assess retrievals of plant and leaf area index (PAI and LAI) from hemispherical photography(HP). Ten HPs were simulated in 75 scenes with random, erectophile and planophile leaf angle distri-butions. PAI retrieved using Beer's law near 57.3?(55-60?) and with the truncated Miller integrationover zenith angles from 10?to 65?gave similar results. The importance of clumping was also shown toobtain accurate PAI. Foliage density inside the crown was a major factor causing underestimates of thePAI because the clumping effect was underestimated. Moreover, best PAI retrievals were found with theclumping index method using the Chen and Cihlar method combined with the Lang and Xiang method(relative RMSE of 23-24% and relative median absolute error of 12-14%) and was slightly less affected bythe averaging length when compared with only using the Lang and Xiang. Previous error measurementsof 29% were reduced to 16-23% for a black spruce stand using updated input variables and the methodpresented here, and they were shown to fall within the errors of the simulation framework.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
Les erreurs de mesure des caractéristiques des forêts ne sont pas toujours bien connues. Nous utilisons les forêts virtuelles pour évaluer les mesures des forêts qui sont régulièrement cartographiées dans le cadre du programme de surveillance des eaux souterraines. Les deux paramètres étudiés sont l'indice foliaire (IF), qui représente la quantité de feuilles dans une forêt, et la fermeture du couvert (FC), qui représente le pourcentage de terrain occupé par le couvert forestier. L'IF et la FC sont employés dans les modèles écologiques pour calculer les quantités d'eau et de CO2 absorbées par la végétation ainsi que dans les évaluations d'aquifères pour estimer la disponibilité des eaux souterraines. Les mesures sur le terrain sont généralement utilisées pour valider des produits cartographiques sur l'IF et la FC. Nous avons estimé l'IF et la FC au moyen d'appareils photo numériques à objectif de type Fisheye. Afin d'évaluer l'erreur et l'exactitude des méthodes d'estimation actuelles, nous analysons des photographies synthétiques de forêts virtuelles dont on connaît l'IF et la FC avec les mêmes logiciels servant aux mesures sur le terrain normales. Nos résultats montrent que le pourcentage d'erreur des méthodes actuelles est d'environ 25 % pour l'IF et de 9 % pour la FC.
GEOSCAN ID292785