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Utilisation du SIG pour enquêter sur la foresterie urbaine

Using GIS to Investigate Urban Forestry

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Using GIS to Investigate Urban Forestry

1.1: Tree Identification: How To Use a Dichotomous Key

1.15: Analysis of Earthworm Populations in Soil

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10:58 min

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April 30, 2023

Overview

Source : Laboratoires de Margaret Workman et Kimberly Frye – Depaul University

Les forêts urbaines largement comprennent les parcs urbains, arbres de rue, boulevards aménagés, jardins publics, rivière et promenades côtières, voies vertes, couloirs fluviaux, zones humides, conserves de nature, espaces naturels, brise-vent d’arbres et d’arbres de travail à des friches industrielles. L’histoire des arbres urbains commence avec des arbres comme embellissement du paysage. Aujourd’hui, les arbres urbains sont considérés comme des éléments essentiels de l’infrastructure de la ville et critiques à l’homme de la vie comme la nourriture, le logement et autres services publics. Les arbres urbains sont maintenant évaluées pour les services écosystémiques qu’ils offrent (par exemple, prévenir l’érosion, enlèvement des polluants aériens, oxygène, ombre, etc..). Pourtant, faire efficacement l’utilisation de ces avantages, arbres doivent parvenir à maturité, comme le nombre de feuilles et de la taille affectent directement la capacité de l’arbre pour fournir des services écosystémiques. Foresterie urbaine a dû développer ses propres méthodes de sylviculture pour répondre aux besoins et défis uniques aux arbres urbains par rapport à leurs homologues boisés.

L’extrait suivant de l’USDA Forest Service illustre la perspective de l’arbre urbain et les politiques du gouvernement fédéral :

Les forêts urbaines sont des écosystèmes dynamiques qui fournissent des services environnementaux nécessaires de nettoyage de l’air et l’eau, aidant à eaux pluviales contrôle et conservation de l’énergie. Ils ajoutent la forme, de structure, de beauté et de marge de manoeuvre au design urbain, réduire le bruit, séparer les utilisations incompatibles, d’offrir des places à recréer, à renforcer la cohésion sociale, tirer parti de revitalisation communautaire et ajouter de la valeur économique de nos collectivités… Ce système de soutien du cycle de vie naturel maintient la qualité de l’air et l’eau, la biodiversité, habitat, imbrication et couloirs pour la faune et relie les gens à la nature.

La gestion des arbres urbains est une pratique interdisciplinaire impliquant architecture, aménagement paysager, de la planification, le développement, l’horticulture, etc.. Une discipline particulière impliquée dans le secteur forestier est la géographie, en particulier par l’utilisation de systèmes d’information géographique (SIG). Le SIG est un nom général qui englobe tout type de base de données contenant des données géographiques ou spatiales qui peuvent être utilisées pour créer des représentations visuelles générées par ordinateur (p. ex., cartes). GIS permet une vaste collecte de données et la gestion par la constante amélioration des interfaces utilisateur, d’augmenter la qualité facile à utiliser de très grands volumes d’informations qui sont accessibles par de nombreux utilisateurs. GIS à diverses applications de logiciel libre et des protocoles d’accès ouvert, telles que Google Earth, les systèmes propriétaires, comme ESRI ArcGIS. L’utilisation de GIS pour créer et stocker des informations géographiques permet aussi pour la maintenance des données facile, parce que les cartes peuvent être rapidement mis à jour par l’ajout de nouvelles informations à la base de données et la régénération de la sortie de visual.

Principles

Une enquête sur l’arbre dans la forêt urbaine est menée à l’aide d’arbres promenade plantées entre les trottoirs et bordures. Données sont collectées par pâté de maisons, enregistrement des espèces, état de santé, emplacement, utilisation des terres et le diamètre à hauteur de poitrine (DHP) pour chaque arbre interrogé.

État des arbres est basée sur l’évaluation visuelle des six catégories et observationnelle : condition de tronc (missing écorce et décomposition), taux de croissance (allongement de brindille et longueur de la croissance de l’année courante), structure (branches mortes), insectes et maladie, état du développement (apparence équilibrée des branches, des feuilles et des structures de reproduction) et l’espérance de vie. Chaque catégorie possède un système de notation fondé sur le montant des caractéristiques des arbres malsaine additionnées pour une note globale de condition, ce qui correspond à une mesure catégorique d’excellent, très bon, bon, juste, pauvres et très pauvres.

Position est enregistrée par adresse postale et en utilisant des coordonnées géodésiques pour la longitude et la latitude. Un récepteur GPS est utilisé pour déterminer l’emplacement géodésique issu des données de satellite envoyées au récepteur à l’emplacement de chaque arbre.

Afin de quantifier les avantages de la forêt urbaine autour d’eux, les données sont entrées dans un calculateur de prestations nationales arbre (facilement trouvée en ligne et libre d’utilisation) pour déterminer la valeur monétaire des avantages environnementaux et esthétiques annuels : économies d’énergie, amélioration de la qualité d’air, réduction de CO₂ , contrôler des eaux et la valeur de propriété de chaque arbre.

Données sont également entrées dans un système d’Information géographique (SIG) pour spatiale et géospatiales analyse statistique des caractéristiques des arbres étudiés.

Procedure

1. collecte des données avec le récepteur GPS et DHP ruban

Dans un endroit en plein air ouvert, allumez le récepteur GPS en appuyant sur le bouton d’alimentation. Attendre 2-3 min alors que le récepteur se connecte à un minimum de trois satellites.
Marcher jusqu’à la zone d’étude pour la collecte de données. Enquête sur un segment du bloc de ville à la fois et Numérotez les arbres de la promenade sur une feuille de données (Figure 1), remise à zéro la numérotation au début de chaque segment du bloc.
À chaque arbre dans l’enquête, enregistrer des espèces, adresse postale (p. ex., Lill W. 1253), ainsi que les coordonnées géodésiques (longitude/latitude) fournie par le récepteur GPS (Figure 1). S’assurer que les coordonnées géodésiques sont collectées de la même direction à chaque arbre (p. ex., côté nord de chaque arbre).
Mesurer le diamètre de chaque arbre à 4½ pieds au-dessus du sol et noter le diamètre à hauteur de poitrine (DHP).
Observer chaque État des arbres en estimer visuellement et en notation selon les critères (tableau 1). La somme des points pour une note globale pour chaque arbre et affecter chaque arbre pour les catégories correspondantes de la santé. Enregistrer l’état de santé sur la feuille de données.

2. saisie de données dans un SIG

SIG à l’aide de Google Earth : Type dans les coordonnées de l’arbre et des enregistrer dans le dossier « Mes lieux préférés » en utilisant la fonction « Ajouter un repère ». Nommez chaque arbre par nom de l’espèce. Une fois que tous les points de données d’arborescence sont enregistrés comme repères, faites un clic droit sur le nom de mes lieux, sélectionnez « Enregistrer sous » et enregistrer à n’importe quel endroit.
SIG à l’aide de ESRI ArcGIS 10.2 : pour importer dans ArcGIS, s’assurer que tous les en-têtes de colonne sont sans espace ; tous les espaces soient remplacés avec des traits de soulignement. Si les coordonnées sont en latitude/longitude, ils devraient être en format degrés décimaux (DD) avant d’importer dans ArcGIS. Emplacements en degrés, minutes et secondes (DMS) ou format minutes décimales (DM) doivent être convertis tout d’abord à DD. Convertisseurs sont disponibles sur internet (http://www.fcc.gov/encyclopedia/degrees-minutes-seconds-tofrom-decimal-degrees).
Sauvegarder/exporter les données dans un fichier texte délimité par des virgules (format CSV).
Créer une « couche » en ajoutant le fichier .csv à ArcMap en utilisant l’outil Ajout de données, soit en élargissant le sous-menu sous fichier > ajouter des données ou en cliquant sur les données à ajouter l’outil sur la barre d’outils Standard (Figure 2).
Faites un clic droit sur le nouveau calque et choisissez afficher des données XY. S’assurer que les champs X et Y ont été correctement sélectionnés par ArcMap – ils doivent être bons si les noms choisis reflètent les positions coordonnées (abscisse, ordonnée et y ou x).
Cliquez sur le bouton modifier…, puis sélectionnez… pour sélectionner le système de coordonnées pour les points, ajouter… et OK (x 3). Le système de coordonnées correct à utiliser peuvent être obtenu auprès de l’unité GPS (sous Configuration map ou unités). Pour ces données, sélectionnez repères > systèmes de coordonnées géographiques > World > WGS1984.prj (référence GPS par défaut).
Il faut une couche de points au dessus de la Table des matières avec le même nom que le fichier .csv et le mot événements sur la fin du nom (Figure 3). C’est un « thème de l’événement » et est un calque temporaire. Pour une copie plus permanente, faites un clic droit sur le calque et choisissez données > exporter les données… Choisissez un emplacement de sortie — une classe d’entités de géodatabase ou un répertoire pour un fichier de forme — et entrez un nom de fichier. Remplacez le nom par défaut « Export_Output » à Urban_Forestry_Survey. Cliquez sur OK.

3. calculateur de prestations arbre national

En utilisant ce logiciel, on peuvent calculer les avantages des arbres du côté de la rue. Cela inclut les bénéfices annuels de l’arbre pour la gestion des eaux pluviales, valeur de la propriété, l’efficacité énergétique et la séquestration du carbone. Voir la vidéo arbre Identification : comment utiliser une clé dichotomique pour obtenir des instructions sur l’utilisation du calculateur de prestations d’arbre.

La figure 1. Les résultats représentatifs pour les arbres de rue trouvent un pâté de maisons.

La figure 2. L’outil Ajouter des données dans la barre d’outils Standard.

La figure 3. Couche de points au dessus de la Table des matières avec le même nom que le fichier CSV.

Condition de tronc Saine et solide Sections d’écorce disparus Décomposition des & creux			Score de condition 5 3 1
Taux de croissance (considérer espèces) Plus de brindille allongement de 6″ 2-6″ allongement de brindille Moins de brindille allongement de 2″			3 2 1
Structure Son Un mort de major/plusieurs branches mineures, cassé, manquant 2 ou plus grands morts de branches, cassées, manquantes			5 3 1
Insecte & maladie Aucun parasites présents 1 ravageurs présents 2 ou plusieurs ravageurs présents			3 2 1
Développement de la Couronne Plein & équilibré Complet mais déséquilibrée Asymétrique et manque une couronne complète			5 3 1
Espérance de vie Plus de 30 ans 15-20 ans Moins de 5			5 3 1

Classe de condition :

Excellent : 26-23
Bon : 22-19
Foire/salon : 18-14
Médiocre : 13-10
Très mauvais : 9-6

Tableau 1. Un tableau pour calculer la classe condition d’un arbre. Chaque score de condition est en corrélation avec sa description dans chaque catégorie, puis tous les six scores sont totalisés pour une somme finale – la classe condition.

Les forêts urbaines sont des ressources précieuses et nécessitent des soins et gestion pour s’assurer de leur état de santé. La distribution d’arbres, de leur condition et de l’échelle et la forme des forêts urbaines peuvent être mappés à l’aide de SIG, ou logiciel, système d’Information géographique.

Arbres en milieu urbain peuvent varier de simples arbres de rue aux boulevards aménagés, voies vertes, jardins publics ou ceux de friches industrielles. Combinés, ces forêts urbaines sont des éléments essentiels de l’infrastructure de la ville. Foresterie urbaine utilise de nouvelles méthodes pour répondre aux besoins et défis uniques aux arbres urbains.

Les forêts urbaines occuper des niches écologiques précieux, agissant à l’eau et l’air pur, eaux de tempête de contrôle, l’érosion, réduire le bruit et économiser l’énergie. En outre, les forêts urbaines peuvent fournir des habitats importants pour les animaux, fournir des abris pour la nidification ou servent de couloirs pour la faune de déplacement. Leur valeur peut également être sociale, reliant les citadins à la nature, d’améliorer l’architecture et offrir des possibilités éducatives pour en savoir plus sur la nature.

La structure, la diversité et la valeur écologique des forêts urbaines peuvent être quantifiées à l’aide de logiciels SIG, ou systèmes d’Information géographique. GIS permet une vaste collecte de données et la gestion, qui est un cadre idéal pour la compilation des données sur la foresterie urbaine. Données de l’arbre-enquête pour produire précis cartes des forêts urbaines et GIS permet aux utilisateurs de combiner géographique.

Cette vidéo illustre le processus de collecte des données de sondage arbre, intégrer ces données dans une plate-forme SIG et l’évaluation de la valeur écologique des arbres d’intérêt.

Forêt urbaine des enquêtes peuvent être effectuées à divers endroits. Communément, promenade des arbres plantés entre trottoirs et bordures sont enregistrées. Données sont généralement collectées par pâté de maisons, et ses enregistrements arbre emplacement, espèces, santé, utilisation des terres et le diamètre à hauteur de poitrine, ou DHP.

État des arbres est une évaluation visuelle fondée sur six catégories. Voici les condition de tronc, qui tient compte de facteurs dont le manque d’écorce ou décomposition ; taux de croissance, examinant l’allongement des rameaux et la longueur de la croissance de l’année courante ; et la structure, en prenant note des branches mortes ou cassées. Insectes et maladies sont notées ; État du développement, qui évalue les arbres pour une apparence équilibrée des branches, des feuilles et des structures de reproduction ; et enfin l’espérance de vie, basé sur l’espérance de vie pour les espèces, moins les dommages présents.

Chaque catégorie comporte un système de notation, basé sur le montant des caractéristiques des arbres malsaine additionnées, qui combinés donnent un score global de condition pour un arbre. Ceci peut être attribué à une mesure de santé catégorique arbre allant d’excellent en bas par le biais de très bons, bons, justes, pauvres, à un très mauvais.

Un récepteur GPS, qui utilise le positionnement par satellite transmises au combiné permet à l’utilisateur d’enregistrer les coordonnées géodésiques de latitude et de longitude. Emplacement est également remarqué par adresse postale. Une fois recueillies, les données peuvent être reprises dans un logiciel GIS, qui permet à spatiale et analyse statistique géospatiale des arbres et des caractéristiques de l’arbre. Il existe plusieurs de ces programmes, y compris ArcGIS ou Google Earth.

Le calculateur de prestations arbre National est un outil en ligne gratuit qui sert à fournir une évaluation économique des avantages monétaires fournis par les arbres urbains et suburbains. Ici, les utilisateurs peuvent sélectionner leur région de sondage et choisir parmi une liste d’arbres dans ce domaine. Saisie de quelques détails simples y compris arbre tronc diamètre et aménagement type, donnera une estimation de la valeur de l’arbre dans plusieurs domaines clés, y compris la valeur de la propriété, qualité de l’air et contrôler des eaux.

Maintenant que nous sommes familiers avec le concept d’enquêtes de la foresterie urbaine et les principes derrière eux, nous allons jeter un oeil à la façon dont elles sont réalisées dans le domaine.

Pour commencer l’enquête, choisissez un emplacement approprié de plein air et allumez le récepteur GPS. Attendez qu’elle se connecter aux satellites et détecter l’emplacement. Poursuivre jusqu’au début de la zone d’étude choisi pour la collecte de données. Enquête sur un segment du bloc de ville à la fois. À chaque arbre rencontré, enregistre les espèces utilisant la vidéo de cette collection sur l’Identification de l’arbre. Enregistrent aussi la longitude et latitude fournis par le récepteur GPS et adresse postale.

Ensuite, mesurer le diamètre de chaque arbre à 4,5 pieds au-dessus du sol, qui est considéré comme le diamètre à hauteur de poitrine, ou DHP. Attribuer à chaque arbre un certain nombre, remise à zéro la numérotation au début de chaque segment du bloc.

Observer l’état de chaque arbre en estimer visuellement et en notation selon les critères présentés dans le tableau. Additionner les points pour obtenir une note globale pour chaque arbre et affectez chacun une catégorie santé correspondante.

Deux programmes qui peuvent être utilisés pour compiler des données SIG sont Google Earth ou ArcGIS. À l’aide de ces programmes, les arbres peuvent être marquées en place individuellement ou leurs coordonnées remplies en un seul fichier et téléchargées.

Pour utiliser le programme Google Earth GIS, tapez les coordonnées de l’arborescence et sélectionnez Nouveau repère, en utilisant la fonction « Ajouter un repère ». Nom de chaque arbre par nom de l’espèce et une fois tous les points de données arbre sont enregistrés comme repères, faites un clic droit sur l’étiquette de « Favoris », sélectionnez « Enregistrer sous », puis enregistrez à n’importe quel endroit.

Pour utiliser le ArcGIS programme, lorsque vous importez des données endurer tous les en-têtes de colonne sont libres d’espaces. Traits de soulignement peuvent être utilisés à la place. Si les coordonnées sont au format latitude et longitude, ils doivent être convertis au format degrés décimaux avant l’importation dans ArcGIS.

Enregistrer les données sous forme de fichier CSV délimité par des virgules. Ensuite, créez un calque en ajoutant le fichier CSV dans ArcMap à l’aide de l’outil Ajouter des données, soit au titre du fichier : ajouter des données, ou en cliquant sur le « ajouter des données » outil dans la barre d’outils standard.

Faites un clic droit sur le nouveau calque et choisir « Afficher des données XY ». Veiller à ce que le X ou longitude et Y ou latitude, des champs ont été correctement sélectionné par ArcMap.

Ensuite, cliquez sur « Modifier », puis « Select » pour mettre en évidence le système de coordonnées pour les points, puis « ajouter » et « OK ». Le système de coordonnées correct à utiliser peuvent être obtenu de l’unité GPS lui-même.

Il faut une couche de points au dessus de la Table des matières avec le même nom que le fichier CSV et le mot « Événements » à la fin du nom. C’est un « thème de l’événement » et est un calque temporaire. Pour effectuer une copie permanente, faites un clic droit sur le calque et choisissez « Données » puis « Exporter les données ». Choisissez un emplacement de sortie et entrez un nom de fichier. Remplacez le nom par défaut « Sortie d’exportation » « Urban_Forestry_Survey » et cliquez sur « OK ».

Données entrées dans le programme ArcGIS vont produire une carte de données de foresterie urbaine. Ces cartes peuvent être utilisées dans un certain nombre de façons, y compris l’identification des modèles de tailles DHP, ou déterminer si des arbres dans une zone particulière n’atteignent pas l’espérance de vie.

Ouvrez l’iTree pour outil de logiciel éducatif. Pour chaque arbre, entrez les données pertinentes et d’enregistrer les avantages environnementaux pour chaque arbre. Les avantages estimés des arbres urbains peuvent être calculés et assignés des valeurs monétaires. Cela inclut les bénéfices annuels de l’arbre pour la gestion des eaux pluviales, valeur de la propriété, l’efficacité énergétique et la séquestration du carbone.

Les résultats de l’analyse avec le calculateur de prestations arbre National peuvent donner un aperçu de la valeur économique et écologique des arbres étudiés. Cela peut permettre des urbanistes décider des absorptions d’arbre ou plantations supplémentaires qui peuvent bénéficier de la zone étudiée.

Cartes de foresterie urbaines peuvent être utilisés dans une variété d’applications, et certains d’entre eux sont abordés ici.

Dans les zones urbaines résidentielles ou de banlieue, la foresterie urbaine auront souvent des exigences différentes des arbres que dans les zones commerciales ou de détail. Arbres peuvent être protégés ou sélectionnés pour la plantation basée sur les propriétés écologiques similaires tels que le vent ou le bruit des obstacles ou problèmes de gestion de l’eau. Cependant, valeur esthétique peut jouer un rôle plus important dans le secteur forestier résidentiel.

Systèmes d’Information géographique permet également à la carte de nombreux autres phénomènes, naturels ou d’origine humaine. Cartes SIG des mesures naturelles des concentrations de plomb dans le sol peuvent également être compilés et utilisés pour déterminer les niveaux de contamination, ou sans danger contre les régions dangereuses pour la plantation de cultures vivrières.

Vous avez juste regardé introduction de Jupiter à la foresterie urbaine, à l’aide de GIS. Vous devez maintenant comprendre l’importance de la foresterie urbaine, l’utilisation de GIS pour créer des cartes pour l’étude des arbres urbains et comment utiliser le calculateur de prestations arbre National pour déterminer la valeur des arbres étudiés. Merci de regarder !

Results

La figure 1 montre les résultats représentatifs pour les arbres de rue sur un pâté de maisons, et une carte de données de foresterie urbaine GIS a conclu peut être vu dans la Figure 4.

Les résultats pour utiliser le calculateur de prestations d’arbre se trouvent dans le tableau 2. Cette calculatrice fournit une estimation des avantages individuels côté rue arbres fournissent. Une fois que les données de l’enquête sur le terrain sont entrées, y compris le code postal, espèces, diamètre et utilisation du sol, l’avantage environnemental et économique fournie par chaque arbre peut être vu.

Figure 4. Cartes de données de foresterie urbaine a conclu GIS.

Numéro de l’échantillon arbre	Prestation globale	Gestion des eaux pluviales (gallons)	Valeur de la propriété	Efficacité énergétique (kW/h)	Séquestration du carbone (lbs)
1	20 $	173	4 $	38	109
2	24 $	217	8 $	41	133
3	22 $	161	11 $	27	113
4	11 $	69	$2	22	74
5	$46	356	22 $	56	169

Le tableau 2. Les résultats de l’arbre avantage calculatrice.

Applications and Summary

Une fois entré dans un SIG, données peuvent être analysées en utilisant les statistiques de geospatial. Par exemple, un test statistique géospatiales I de Moran est une statistique largement utilisée qui analyse des clusters géographiques importants des variables de la santé. I de Moran peut être utilisé pour les données au rapport DHP valeurs localisées à des zones particulières, indiquant le taux de croissance des arbres dans différents endroits de la forêt. Si le regroupement est significative, une épreuve de statistiques de geospatial général G peut révéler par ailleurs que ce soit les valeurs élevées ou basses qui sont géographiquement regroupés en signalant l’extrémité du montant le regroupement des valeurs sont concentrés dans une zone géographique (Figure 5). Des grappes de Moran je sont affichés avec les scores général G, indiquant des valeurs élevées DHP regroupés pour les arbres de bons et pour chaque espèce. DHP valeurs sont représentées par des symboles taille proportionnellement pour illustrer le regroupement des valeurs élevées (grands cercles) et de faibles valeurs (petits diamants) (Figure 6). Caractéristiques peuvent être couplés dans maps pour rechercher des séquences explicites, telles que dhp et espèces, d’identifier les espèces qui ont tendance à arriver à maturité avec plus de succès en milieu urbain. Grappes de DHP haute valeurs indiquent des arbres plus âgés qui peuvent présenter près de besoins futurs pour l’enlèvement des arbres ou une zone à risque plus élevée pour les arbres des dommages causés par les tempêtes. Clusters de haute DHP peuvent aussi indiquer les zones où les arbres survivent plus longtemps et les régions d’une ville recevant des prestations de service écosystémique plus élevées.

Figure 5. Bouquets de DHP tailles pour les arbres de bons sur une carte.

Figure 6. Dbh haute clusters identifiés sur une carte.

Transcript

Urban forests are valuable resources, and require care and management to ensure their health. The distribution of trees, their condition, and the scale and shape of urban forests can be mapped using GIS, or Geographical Information System, software.

Trees in urban areas may range from simple street trees to landscaped boulevards, greenways, public gardens, or those at industrial brownfield sites. Combined, these urban forests are essential components of city infrastructure. Urban forestry uses novel methods to address the needs and challenges unique to urban trees.

Urban forests fill valuable environmental niches, acting to clean air and water, control storm waters, prevent erosion, reduce noise, and conserve energy. Additionally, urban forests can provide important habitats for animals, provide shelter for nesting, or act as travel corridors for wildlife. Their value can also be social, connecting urban inhabitants to nature, enhancing architecture, and providing educational opportunities to learn about nature.

The structure, diversity, and resultant ecological value of urban forests can be quantified using GIS, or Geographical Information Systems, software. GIS allows for extensive data collection and management, which is an ideal framework for compiling urban forestry data. GIS allows users to combine geographical and tree-survey data to produce accurate maps of urban forests.

This video will illustrate the process of collecting tree survey data, incorporating this data into a GIS platform, and evaluating the environmental value of trees of interest.

Urban forest surveys may be conducted at a variety of locations. Commonly, parkway trees planted between sidewalks and curbs are recorded. Data is typically collected by city block, and records tree location, species, health, land use, and diameter at breast height, or DBH.

Tree condition is a visual assessment based on six categories. These are trunk condition, which takes into account factors including missing bark or decay; growth rate, examining twig elongation and length of current year’s growth; and structure, taking note of dead or broken limbs. Insects and disease are noted; crown development, which assesses trees for a balanced appearance of branches, leaves, and reproductive structures; and finally life expectancy, based on the life expectancy for the species, minus the damage present.

Each category carries a rating system, based on the amount of unhealthy tree features summed together, which combined give an overall condition score for a tree. This can be attributed to a categorical tree health measurement ranging from excellent down through very good, good, fair, poor, to very poor.

A GPS receiver, which uses satellite positioning transmitted to the handset allows the user to record geodesic coordinates of latitude and longitude. Location is also noted by postal address. Once collected, data can be entered into a GIS software program, which allows spatial and geospatial statistical analysis of trees and tree characteristics. There are several such programs available, including ArcGIS or Google Earth.

The National Tree Benefits Calculator is a free online software tool that is used to provide an economic estimation of the monetary benefits provided by urban and suburban trees. Here, users can select their survey region, and choose from a list of trees in that area. Inputting a few simple details including tree trunk diameter and land-use type, will give an estimation of the value of the tree in several key areas, including property value, air quality, and storm water control.

Now that we are familiar with the concept of urban forestry surveys and the principles behind them, let’s take a look at how these are carried out in the field.

To begin the survey, select a suitable outdoor location and turn on the GPS receiver. Wait for it to connect to satellites and detect the location. Proceed to the start of the survey area selected for data collection. Survey one city block segment at a time. At each tree encountered, record the species using this collection’s video on Tree Identification. Also record the longitude and latitude provided by the GPS receiver, and postal address.

Next, measure the diameter of each tree at 4.5 ft above the ground, which is taken as the diameter at breast height, or DBH. Assign each tree a number, resetting the numbering at the start of each block segment.

Observe the condition of each tree by visually estimating and scoring according to the criteria presented in the table shown. Sum the points to obtain an overall score for each tree, and assign each a corresponding health category.

Two programs that can be used to compile GIS data are Google Earth or ArcGIS. Using these programs, trees can be place-marked individually or their coordinates complied into a single file and uploaded.

To use the Google Earth GIS program, type in the tree coordinates and select new placemark, using the “Add Placemark” feature. Name each tree by species name, and once all tree data points are saved as placemarks, right click on the “My Places” label, select “Save As”, then save to any location.

To use the ArcGIS program, when importing data endure all column headings are free of spaces. Underscores can be used instead. If the coordinates are in latitude and longitude format, they should be converted to decimal degrees format before import into ArcGIS.

Save the data as a comma-delimited CSV file. Next, create a layer by adding the CSV file to ArcMap using the Add Data tool, either under File: Add Data, or by clicking the “Add Data” tool on the standard toolbar.

Right-click on the new layer and choose “Display XY Data”. Ensure that the X, or longitude, and Y, or latitude, fields were selected correctly by ArcMap.

Next, click “Edit”, then “Select” to highlight the coordinate system for the points, then “Add”, and “OK”. The correct coordinate system to use can be obtained from the GPS unit itself.

There should now be a point layer at the top of the Table of Contents with the same name as the CSV file, and the word “Events” at the end of the name. This is an “event theme”, and is a temporary layer. To make a permanent copy, right-click on the layer and choose “Data” then “Export Data”. Pick an output location and enter a file name. Change the name from the default “Export Output” to “Urban_Forestry_Survey” and click “OK”.

Data entered into the ArcGIS program will produce a map of urban forestry data. These maps can be used in a number of ways, including identifying patterns of DBH sizes, or determining if trees in a particular area are not reaching life expectancy.

Open up the iTree for Education software tool. For each tree, input the relevant data, and record the environmental benefits for each tree. Estimated benefits of urban trees can be calculated and assigned monetary values. This includes a tree’s annual benefits for storm water management, property value, energy efficiency, and carbon sequestration.

The results from analysis with the National Tree Benefit Calculator can give a summary of the economic and environmental value of the trees surveyed. This can allow urban planners to decide upon any tree removals, or supplementary plantings that may benefit the area surveyed.

Urban Forestry maps can be used in a variety of applications, and some of these are explored here.

In urban residential or suburban areas, urban forestry will often have different requirements from trees than those in commercial or retail areas. Trees may be protected or selected for planting based on similar ecological properties such as wind or noise barriers, or water management concerns. However, aesthetic value may play a greater part in residential forestry.

Geographical Information Systems can also be used to map many other phenomena, natural or manmade. GIS maps of natural measurements of lead levels in soil can also be compiled and used to determine contamination levels, or safe versus unsafe regions for planting of food crops.

You’ve just watched JoVE’s introduction to Urban Forestry using GIS. You should now understand the importance of urban forestry, how to use GIS to create maps for the study of urban trees, and how to use the National Tree Benefit Calculator to ascertain the value of surveyed trees. Thanks for watching!

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