امکان‌سنجی و بررسی کارایی دوربین دیجیتال در برآورد قطر درختان در بوم سازگان جنگل (مطالعه موردی: برآورد قطر در ارتفاع‌های مختلف درختان)

مقدمه و هدف: برآورد سریع، کم‌هزینه و صحیح مشخصه‌های کمی درختان در بوم‌سازگان جنگل، از چالش‌های پیش روی مدیران و داده‌برداران جنگل است. بنابراین برای مناطق جنگلی، خصوصاً جنگل‌های ناهمسال و پهن برگ مانند جنگل‌های شمال ایران که با گونه‌ها و ابعاد مختلف درختی پوشیده شده‌اند، این روش‌ها بایستی ارتقا یافته و برای شرایط خاص حاکم بر جنگل سازگار شوند. این روش‌ها بایستی، کاربرپسند، قابلیت تکرار پذیری، کم‌هزینه و مهم‌تر از همه، دارای دقت و صحت قابل ‌قبول برای داده‌برداری جنگل باشند. مواد و روش ها: با توجه به پیشرفت فناوری در صنعت عکاسی، یکی از روش‌های جذاب و پیشنهادی می‌تواند بهره‌گیری از دوربین‌های دیجیتال باشد که در این پژوهش امکان سنجی و کارایی آن در برآورد قطر در ارتفاع‌های مختلف درختان مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور با استفاده از یک دوربین دیجیتال که روی یک شاخص افقی از پیش طراحی شده نصب شده بود و برداشت تصاویر از فواصل مختلف عکس‌برداری، مشخصه‌های قطر در ارتفاع کنده، قطر برابرسینه و قطر بالای تنه برای 108 درخت در جنگل آموزشی و پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس و در دامنه ارتفاعی 750 تا 1100 متر ارتفاع از سطح دریا و در فصل پاییز برآورد گردید. فاصله هر ایستگاه عکس‌برداری تا هر درخت، با استفاده از قسمت فاصله سنج صوتی و لیزری دستگاه vertex و همچنین متر لیزری برداشت گردید.یافته ها: نتایج کلی نشان داد که در سطح آماری 95 درصد، تنها در برآورد قطر در ارتفاع کنده اختلاف معنی‌داری (p<0.05) با داده‌های واقعی وجود دارد. همچنین این روش در برآورد قطر برابرسینه و در ارتفاع کنده حالت کم‌برآوردی و در برآورد قطر بالای تنه، حالت بیش‌برآوردی را از خود نشان می‌دهد. کمترین مقدار درصد ضریب تغییرات خطا نیز در برآورد قطر برابرسینه (99/%4) مشاهده شد. نتیجه گیری: روش مورد ارزیابی نشان داد که در کلاسه‌های میانی مشخصه‌های داده‌های برداشت شده، دارای دقت بیشتر و خطای کمتری نسبت به کلاسه‌های بالا و پایینی است. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش فاصله نقطه عکس‌برداری تا درختان، بر میزان خطای برآوردی افزوده می‌شود.علاوه براین، نتایج مطالعه زمان سنجی نشان داد که متوسط زمان مورد نیاز برای برداشت داده ها، در روش دوربین دیجیتال و روش سنتی، به ترتیب 3/88 و 3/42 دقیقه به ازای هر درخت است.

Feasibility and Evaluation Efficiency of Hand-held Digital Camera in Estimation of Trees Diameter in Forest Ecosystem (Case Study: Estimation of Diameter at Different Heights of Trees)

Introduction and Objective: Rapid, lowcost and accurate estimation of tree metrics in the forest ecosystem is one of the challenges facing forest managers and inventories. Therefore, given that the forest areas of northern of Iran, mainly deciduous and unevenaged forests, are covered with various tree lrm;species of different sizes, mensuration techniques could be developed and established to suit the particular lrm;circumstances. Methods used in forest inventory should be userfriendly, repeatable, relatively low cost, and also have high accuracy and precession for forest inventory operation.Materials and Methods: Thanks to technological advances in the photography industry, one of the attractive and proposed methods could be the use of digital cameras, in which the potential and performance of this method was evaluated to estimate diameter at different heights of trees. For this purpose, using a digital camera which is mounted on a predesigned horizontal index and in different shooting distance, diameter at stump height, DBH, and diameter at top of trunk for 108 trees, in REFTMU and in the altitude range of 750 to 1100 meters above sea level and in autumn was estimated. The distance from each shooting station to each tree was captured using the audio and laser rangefinder of the Vertex device as well as the laser meter.Results: The overall results showed that at 95% significance level, there was a significant difference with real data only in estimating the diameter at stump height. It is also showing an underestimation in estimating the diameter at breast height and at the top of trunk, and in estimating the upper trunk diameter, it was overestimated. The lowest amount of %CV.RMSE was also observed in estimating breast diameter (4.99%).Conclusion: The evaluated method showed that in the middle classes of metrics captured data, it was more accurate and less error than the upper and lower classes. The results also showed that with increasing the distance of the shooting point, the error rate was increased. Consequently, the results of time study showed that the average operational time for capturing data in digital camera and the traditional method were 3.88 min.tree1, and 3.42 min.tree1, respectively.