There are several ways to estimate the value of a forest. Aerial surveying seems to be the best method for estimating stands located in rugged territories. LiDAR is one of the tools best suited for these types of surveys, but it is also a very expensive technology. For public entities, the burden of inventory operations may be a marginal issue, unlike for small forest owners. Unlike LiDAR, photogrammetry is a more economical surveying method and can be very effective if properly set up. The study aims to compare the two methods, photogrammetry and LiDAR, to verify if the former can be as valid a tool as the latter, which is usually more utilized. The sample area examined concerns the black pine (Pinus nigra) forests located in the municipality of Avio, in Trentino-Alto Adige. The black pine is a non-native species to the area and was introduced during the two World Wars to cope with massive deforestation and to maintain slope stability. Nowadays, these forests are declining and are witnessing a gradual natural reintroduction of native species where the black pine is lacking. As mentioned, both LiDAR and photogrammetry are valid reconstruction methods. LiDAR is a technique that uses laser pulses to measure precise distances and create detailed three-dimensional models. Its canopy penetration capability makes it a very useful and versatile tool because it offers the possibility to reconstruct the ground profile even where there are obstacles. Thanks to the overlap of images, photogrammetry also has the ability to measure distances and create detailed three-dimensional models, but unlike LiDAR, it cannot penetrate through canopies and can only reconstruct the surface layer. For this study, the drone was an essential tool for photogrammetric surveying. It allowed us to take high-quality photos with which we could create the 3D reconstruction and obtain the point cloud as a starting point. For LiDAR data, we used the STEM plugin from the Autonomous Province of Trento, which allowed us to download the point cloud of the area of interest for our study. Through various geospatial data processing programs, it was possible to obtain plant estimates by dividing black pine individuals from broadleaves. The results obtained allowed us to make observations on the validity of photogrammetric surveying, forest dynamics, and issues arising from the growth habit of broadleaves. In conclusion, photogrammetric surveying proves to be an effective system, but it requires the support of LiDAR surveying for the DTM, which cannot be estimated with photogrammetry.
Vi sono diversi modi per stimare l’utile di un bosco. Il metodo di rilevazione aerea sembra essere quello migliore per la stima di popolamenti locati in territori impervi. Il LiDAR è uno degli strumenti che si prestano meglio per questi tipi di rilievi ma è anche una tecnologia ad oggi molto costosa. Per gli enti pubblici l’onere che le operazioni inventariali comportano possono essere un problema marginale, al contrario del piccolo proprietario forestale. Differentemente dal LiDAR la fotogrammetria è un metodo di rilievo più economico e può risultare molto valido se impostato nel modo corretto. Lo studio vuole mettere a confronto i due metodi, fotogrammetria e LiDAR, per verificare se il primo può essere uno strumento valido quanto il secondo, di norma più utilizzato. L’area campione presa in esame riguarda i boschi pino nero (Pinus nigra) situati nel comune di Avio, in Trentino-Alto Adige. Il pino nero è una pianta non originaria della zona ed è stata introdotta con le due guerre mondiali per far fronte ai disboscamenti massicci e per mantenere la stabilità dei versanti. Oggigiorno questi boschi risultano deperienti e vedono una progressiva reintroduzione naturale delle specie originarie dove il pino nero viene a mancare. Come abbiamo detto il LiDAR e la fotogrammetria sono entrambi dei metodi di ricostruzione validi. Il LiDAR è una tecnica che utilizza impulsi laser per misurare distanze precise e creare modelli tridimensionali dettagliati. La sua capacità di penetrazione delle chiome lo rende uno strumento molto utile e versatile perché offre la possibilità di ricostruire il profilo del suolo anche dove vi sono ostacoli. Grazie alla sovrapposizione di immagini anche la fotogrammetria ha la capacità di misurare distanze e creare modelli tridimensionali dettagliati ma al contrario del LiDAR non ha la capacità di penetrare attraverso le chiome e può ricostruire solo lo strato superficiale. Per la realizzazione di questo studio il drone è stato uno strumento essenziale per il rilievo fotogrammetrico. Esso ha permesso di scattare foto di alta qualità con cui abbiamo potuto fare la ricostruzione 3D ed ottenere la nuvola di punti da cui partire. Per i dati LiDAR ci siamo serviti del plug-in STEM della Provincia Autonoma di Trento che ci ha permesso di scaricare la nuvola di punti dell’area interessata dal nostro studio. Attraverso diversi programmi di elaborazione dei dati geospaziali è stato possibile ottenere le stime delle piante dividendo gli individui di pino nero dalle latifoglie. I risultati ottenuti ci hanno permesso di fare delle osservazioni sulla validità del rilievo fotogrammetrico, sulle dinamiche del bosco e sulle problematiche derivate dal portamento delle latifoglie. In conclusione, il rilievo fotogrammetrico si dimostra essere un sistema efficace che però necessita del supporto del rilievo LiDAR per quanto riguarda il DTM che non è stimabile con la fotogrammetria.
Utilizzo di fotogrammetria e GIS per le indagini dendrometriche di bosco
MOSER, EMANUELE
2023/2024
Abstract
There are several ways to estimate the value of a forest. Aerial surveying seems to be the best method for estimating stands located in rugged territories. LiDAR is one of the tools best suited for these types of surveys, but it is also a very expensive technology. For public entities, the burden of inventory operations may be a marginal issue, unlike for small forest owners. Unlike LiDAR, photogrammetry is a more economical surveying method and can be very effective if properly set up. The study aims to compare the two methods, photogrammetry and LiDAR, to verify if the former can be as valid a tool as the latter, which is usually more utilized. The sample area examined concerns the black pine (Pinus nigra) forests located in the municipality of Avio, in Trentino-Alto Adige. The black pine is a non-native species to the area and was introduced during the two World Wars to cope with massive deforestation and to maintain slope stability. Nowadays, these forests are declining and are witnessing a gradual natural reintroduction of native species where the black pine is lacking. As mentioned, both LiDAR and photogrammetry are valid reconstruction methods. LiDAR is a technique that uses laser pulses to measure precise distances and create detailed three-dimensional models. Its canopy penetration capability makes it a very useful and versatile tool because it offers the possibility to reconstruct the ground profile even where there are obstacles. Thanks to the overlap of images, photogrammetry also has the ability to measure distances and create detailed three-dimensional models, but unlike LiDAR, it cannot penetrate through canopies and can only reconstruct the surface layer. For this study, the drone was an essential tool for photogrammetric surveying. It allowed us to take high-quality photos with which we could create the 3D reconstruction and obtain the point cloud as a starting point. For LiDAR data, we used the STEM plugin from the Autonomous Province of Trento, which allowed us to download the point cloud of the area of interest for our study. Through various geospatial data processing programs, it was possible to obtain plant estimates by dividing black pine individuals from broadleaves. The results obtained allowed us to make observations on the validity of photogrammetric surveying, forest dynamics, and issues arising from the growth habit of broadleaves. In conclusion, photogrammetric surveying proves to be an effective system, but it requires the support of LiDAR surveying for the DTM, which cannot be estimated with photogrammetry.File | Dimensione | Formato | |
---|---|---|---|
Moser Emanuele.pdf
accesso aperto
Dimensione
2.95 MB
Formato
Adobe PDF
|
2.95 MB | Adobe PDF | Visualizza/Apri |
The text of this website © Università degli studi di Padova. Full Text are published under a non-exclusive license. Metadata are under a CC0 License
https://hdl.handle.net/20.500.12608/67858