Om konkurranseindekser for enkelttrær, flybåren laserskanning og kanteffekter

Rune Østergaard Pedersen forsvarte sin doktorgradsavhandling 21. mars, 2014. Tema for prøveforelesningen var  “Accounting for symmetric and asymmetric competition in traditional and Lidar-derived competition indices”  og titelen på avhandlingen var “Om konkurranseindekser for enkelttrær, flybåren laserskanning og kanteffekter”. Vi gratulerer med graden!

Dansk  sammendrag

Denne afhandling indeholder en undersøgelse af konkurrenceindekser for enkeltræer og deres evne til at prædiktere individuel trævækst i brysthøjde i boreal norsk nåleskov. Afhandlingen består af fire videnskabelige artikler (refereres i dette danske sammendrag som Artikkel  I-IV, ellers Paper I-IV).

I http://ohiocobol.com/77476-indulekha-hair-oil-price-in-india.html mobilize Artikkel I udledte og definerede vi en række individuelle konkurrenceindeks for enkeltræer fra flybåren laserskanning. Et udvalg af eksisterende individuelle konkurrenceindeks til enkelttræer blev anvendt som pejlemærker, som de udviklede konkurrenceindeks blev testet imod med materiale fra Østmarka Naturreservat. Vi evaluerede konkurrenceindeksene på deres evne til at prædiktere diameter vækst i brysthøjde, ved brug af faste søgeradier af variende afstand omkring subjekttræet til identifikation af konkurrenter. Resultaterne viser at konkurrenceindeks baseret på flybåren laserskanning prædikterer lige så godt og i nogle tilfælde bedre end eksisterende rumlige og ikke-rumlige konkurrenseindeks. Søgeradier mere end 7 m omkring subjekttræet forbedrer ikke indeksenes prædiktionsevner væsentligt.

I http://floresandco.com/38611-vigamox-eye-drops-price-in-india.html attend Artikkel II analyserede vi antagelserne, som bruges i model evaluering af konkurrenseindeks, mere specifikt statistisk inferens baseret på konkurrenseindeks, som er beregnet fra rumligt overlappende stikprøver. Analysen blev lavet med materiale fra den del af den norske Landsskogtakseringens prøveflader, der er lokaliseret i Hedmark Fylke. Vores hypotese var, at overlappende stikprøver vil forårsage rumlig lighed, hvilket vil lede til rumlig autokorrelation. Træernes konkurrenter blev isoleret med enten relaskop eller en fast søgeradius omkring træerne. Statistiske afhængighedsmål viste, at rumlig autokorrelation ikke øger den statistiske type I fejl . Ydermere, så korrelerer type I fejlen ikke med forskellige mål for bevoksningsstrukturen så som Gini-koefficienten og Lorey´s middelhøjde, hvilket betyder, at problemet heller ikke kan relateres til bestemte bevoksningstyper. Vi observerede en signifikant udglatningseffekt i form af en mindsket variationkoefficient i stikprøverne ved stigende søgeradius omkring træerne. Udglatningseffekten synes dog ikke at påvirke konkurrenceindeksenes evne til at prædiktere diameter vækst i brysthøjde hos træerne.

I nortriptyline uk convey Artikkel III undersøgte jeg, hvordan komponenterne invers distance og størrelsesratio i Hegyi´s afstandsvægtede indeks af størrelsesratier opfører sig i et rumligt korreleret felt. Forskellige måder foreslået i litteraturen til at korrigere for øget træafstand for forskellige aldersklasser blev også testet. Jeg lavede et empirisk studie i Østmarka Naturreservat, suppleret med et rumligt simuleringsstudie med forskellige niveauer af rumlig autokorrelation og bevoksningsstruktur. Et ikke-rumlig konkurrenceindeks blev også inkluderet i studiet. Beregninger af Moran´s buy gabapentin for dogs uk I i Østmarka Naturreservat afslørede at Hegyi´s konkurrenceindeks i mange tilfælde reducerer den rumlige autokorrelation, og dermed statistisk type I fejl i fx. korrelationstest,  som blev observeret for brysthøjdediameter. Dette gælder specielt for de højeste niveauer of Moran´s over at this website I. Vha. en opdeling af Hegyi´s konkurrenceindeks i invers distance og størrelsesratio kunne det konkluderes, at det er størrelsesratioen som reducerer den rumlige autokorrelation i det empiriske data. Simuleringsstudiet viste ikke en nær så tydelig tendens, og for høje middelværdier af fordelingen af brysthøjdediameter, øges den rumlige autokorrelation også for størrelsesratioen. Alle testede konkurrenceindeks var meget følsomme overfor middelværdien af brysthøjdefordelingen, og højere simulerede fordelingsmiddelværdier øger den positive rumlige autokorrelation. Standardafvigelsen i fordelingen og den simulerede rumlige autokorrelation i brysthøjdediameteren synes at være af mindre betydning. Resultaterne synes ikke at ændre sig væsentlig ved korrektion for øget træafstand, dog giver en af korrektionsmetoderne (Pretzsch´s metode) en mindre positiv rumlig autokorrelation, og bedre evne til at korrelere med trævækst. Studier of lokale indikatorer på rumlig autockorrelation (forkortet som LISAer) i de empiriske data viste, at den positive rumlige autokorrelation (hotspot) vil være mindre i Hegyi´s konkurrenceindeks sammenlignet med brysthøjdediameter på grund af størrelsesratioen i Hegyi´s indeks. LISA af et ikke-rumligt konkurrenceindeks opførte sig mere som LISA af brysthøjdediameteren, og bevarede den lokale rumlige korrelation. En vigtig idé blev undfanget i studiet, nemlig at det bedst mulige rumlige konkurrenceindeks er et mål for rumlig autokorrelation af trævækst.

Når træer udenfor datasættets rumlige grænse påvirker træerne indenfor dette område, opstår en grænseeffekt. Dette kendes som kant-fejl (på engelsk plot edge bias). I l tryptophan uk Artikkel http://raybanoutletstoreonline.net/66724-ranitidine-cost.html consider  IV præsenterer jeg  nye metoder til korrektion for kant-fejl ved brug af variable afledt fra flybåren laserskanning som hjælpeinformation i multivariate ratioestimatorer og regressionsmodeller. Hos alle de testede metoder var forbedringerne i vækstprediktion indenfor en til to procent af de ukorrigerede data målt med den justerede korrelationskoefficient og AIC af en vækstmodel. Dog var forskellen statistisk signifikant i mange tilfælde. Det er ikke altid at kant-fejlskorrektionen forbedrer prædiktionen af individuel trævækst. Dog synes de eksisterende metoder baseret på simulering af buffertræer og lineær ekspansion, at være generelt bedst.  Det skal nævnes, at nogle af konkurrenceindeksene vi udledede i Artikkel I ikke har kant-fejl, fordi data kan udvides med en buffer omkring plottet, og fordi positionen af de konkurrerende træer ikke behøver at være kendt.

Veiledere

Professor Erik Næsset, INA, NMBU (hovedveileder)
Professor Terje Gobakken, INA, NMBU (medveileder)
Researcher Ole Martin Bollandsås, INA, NMBU (medveileder)

Bedømmelseskomité

Professor Margarida Tomé, Instituto Superior de Agronomia, Portugal
Førsteamanuensis Phil Radtke, Virginia Tech, USA
Førsteamanuensis Line Nybakken, NMBU

Referanse

  • R. Ø. Pedersen, «On individual tree competition indices, airborne laser scanning, and plot edge bias,» PhD Thesis, 2014.
    [Bibtex] [Download PDF]
    @PhdThesis{Pedersen2014,
    Title = {On individual tree competition indices, airborne laser scanning, and plot edge bias},
    Author = {Rune Østergaard Pedersen},
    School = {Norwegian University of Life Sciences},
    Year = {2014},
    Owner = {hanso},
    Timestamp = {2014.03.27},
    Url = {https://static02.nmbu.no/mina/forskning/drgrader/2014-Pedersen.pdf}
    }

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *