GIS를 사용한 도시 임업 조사
출처: 마가렛 노동자와 킴벌리 프라이의 실험실 - 데폴 대학
도시 숲에는 도시 공원, 가로수, 조경된 대로, 공공 정원, 강 및 해안 산책로, 그린웨이, 강 복도, 습지, 자연 보호구역, 자연 지역, 나무 보호소, 산업용 브라운필드 부지의 작업 나무 등이 광범위하게 있…
1. GPS 수신기 와 dbh 테이프데이터 수집
- 오픈 아웃도어 위치에서 전원 버튼을 눌러 GPS 수신기를 켭니다. 수신기가 최소 세 개의 위성에 연결하는 동안 2-3 분 기다립니다.
- 데이터 수집을 위해 설문조사 영역으로 걸어가세요. 한 번에 하나의 도시 블록 세그먼트를 조사하고 데이터 시트에 파크웨이 트리를번호(그림 1)각 블록 세그먼트의 시작 시 번호 매기기를 재설정합니다.
- 조사의 각 트리에서 GPS수신기(그림 1)가제공하는 기록 종, 우편주소(예:1253 W. Lill) 및 측지 좌표(경도/위도). 각트리(예:각 트리의 북쪽)에서 측지 좌표가 동일한 방향에서 수집되는지 확인합니다.
- 각 나무의 직경을 지면 위의 41/2 피트에서 측정하고 유방 높이 (dbh)에서 직경을 기록합니다.
- 기준에 따라 시각적으로 추정하고 점수를 매기는 각 트리 상태를 관찰한다(표1). 각 트리의 전체 점수 에 대한 점수를 합산하고 해당 상태 범주에 각 트리를 할당합니다. 데이터 시트에 상태 상태를 기록합니다.
2. GIS에 데이터 입력
- Google 어스를 사용하여 GIS: 트리 좌표를 입력하고 "장소 표시 추가" 기능을 사용하여 "내 장소" 폴더에 저장합니다. 각 트리의 이름을 종 이름으로 지정합니다. 모든 트리 데이터 요소가 장소 표시로 저장되면 내 장소 이름을 마우스 오른쪽 단추로 클릭하고 "As 저장"을 선택하고 모든 위치에 저장합니다.
- ESRI ArcGIS 10.2를 사용하는 GIS: ArcGIS로 가져오려면 모든 열 제목에 공백이 없는지 확인합니다. 모든 공간은 밑줄로 바꿔야 합니다. 좌표가 위도/경도에 있는 경우 ArcGIS로 가져오기 전에 소수점(DD) 형식으로 사용해야 합니다. 도, 분 및 초(DMS) 또는 소수분(DM) 형식의 위치는 먼저 DD로 변환해야 합니다. 인터넷에서 사용할 수있는 변환기가 있습니다 (http://www.fcc.gov/encyclopedia/degrees-minutes-seconds-tofrom-decimal-degrees).
- 데이터를 쉼표 구분 텍스트 파일(CSV 형식)으로 저장/내보낼 수 있습니다.
- 파일 아래의 하위 메뉴를 확장하거나 > 데이터 추가 도구를 클릭하거나 표준 도구모음(그림 2)에서데이터 추가 도구를 클릭하여 데이터 추가 도구를 사용하여 ArcMap에 .csv 파일을 추가하여 "레이어"를 만듭니다.
- 새 레이어를 마우스 오른쪽 단추로 클릭하고 XY 데이터 표시를 선택합니다. ArcMap에서 X 및 Y 필드를 올바르게 선택했는지 확인합니다 .
- 편집을 클릭합니다... 버튼, 다음 선택 ... 점에 대한 좌표 시스템을 선택하려면 추가 ... 및 확인 (3 배). 사용할 올바른 좌표 시스템은 GPS 장치(지도 설정 또는 단위 에서)로부터 얻을 수 있다. 이 데이터의 경우, WGS1984.prj (기본 GPS 데이텀)> > 지리적 좌표 시스템 > 좌표 시스템 > 선택합니다.
- 이제 .csv 파일과 이름 끝에 있는 이벤트라는 단어와 이름이 같은 내용 테이블 상단에 점 레이어가 있어야합니다(그림 3). 이것은 "이벤트 테마"이며 임시 레이어입니다. 보다 영구적인 복사본을 보려면 레이어를 마우스 오른쪽 단추로 클릭하고 데이터 내보내기 데이터 > 선택하십시오... 출력 위치(지오데이터베이스 피처 클래스 또는 셰이프파일의 디렉터리)를 선택하고 파일 이름을 입력합니다. 기본 "Export_Output"에서 Urban_Forestry_Survey 이름을 변경합니다. 확인을 클릭합니다.
3. 국립 나무 혜택 계산기
- 이 소프트웨어를 사용하면 길가 나무의 이점을 계산할 수 있습니다. 여기에는 빗물 관리, 재산 가치, 에너지 효율 및 탄소 격리에 대한 나무의 연간 혜택이 포함됩니다. 비디오 트리 식별: 트리 혜택 계산기 사용에 대한 지침에 대해 이분모 키를 사용하는 방법을 참조하십시오.
그림 1. 가로수의 대표적인 결과는 한 블록을 발견했습니다.
그림 2. 표준 도구 모음의 데이터 추가 도구입니다.
그림 3. CSV 파일과 이름이 같은 콘텐츠 테이블 상단의 점 레이어입니다.
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트렁크 상태 사운드 및 솔리드 나무 껍질의 섹션 누락 광범위한 부패 및 중공 |
조건 점수 5 3 1 | ||
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성장률(종 고려) 6개 이상의 나뭇가지 연도 2-6" 나뭇 가지 연도 2" 나뭇 가지 연도 미만 |
3 2 1 | ||
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구조 소리 주요/여러 개의 사소한 사지가 죽고, 부서지고, 실종되었습니다. 2 개 이상의 주요 사지 죽은, 깨진, 누락 |
5 3 1 | ||
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곤충 과 질병 해충이 없습니다. 해충 1개 선물 2개 이상의 해충이 존재합니다. |
3 2 1 | ||
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크라운 개발 완전하고 균형 잡힌 완전하지만 불균형 불균형과 전체 크라운 부족 |
5 3 1 | ||
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수명 30년 이상 15-20년 5 미만 |
5 3 1 | ||
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조건 클래스: 우수: 26-23 좋은: 22-19 공정: 18-14 가난한 자: 13-10 매우 가난한: 9-6 |
표 1. 트리의 조건 클래스를 계산하는 테이블입니다. 각 조건 점수는 각 범주의 설명과 상관 관계가 있으며, 6개의 점수는 모두 최종 합계인 조건 클래스로 합산됩니다.
도시의 숲은 귀중한 자원이며, 숲의 건강을 보장하기 위해서는 보살핌과 관리가 필요합니다. 나무의 분포, 나무의 상태, 도시 숲의 규모와 모양은 GIS(지리 정보 시스템) 소프트웨어를 사용하여 매핑할 수 있습니다.
도시 지역의 나무는 단순한 가로수에서 조경된 가로수길, 녹지, 공공 정원 또는 산업 재개발 부지에 이르기까지 다양할 수 있습니다. 이러한 도시 숲이 결합되어 도시 인프라의 필수 구성 요소입니다. 도시 임업은 도시 나무에 고유한 요구와 과제를 해결하기 위해 새로운 방법을 사용합니다.
도시 숲은 귀중한 환경 틈새를 채우고, 공기와 물을 정화하고, 빗물을 제어하고, 침식을 방지하고, 소음을 줄이고, 에너지를 절약하는 역할을 합니다. 또한 도시 숲은 동물에게 중요한 서식지를 제공하거나, 둥지를 틀기 위한 피난처를 제공하거나, 야생 동물을 위한 여행 통로 역할을 할 수 있습니다. 그들의 가치는 또한 사회적일 수 있으며, 도시 거주자를 자연과 연결하고, 건축을 개선하고, 자연에 대해 배울 수 있는 교육 기회를 제공할 수 있습니다.
도시 숲의 구조, 다양성 및 그에 따른 생태학적 가치는 GIS(Geographical Information Systems) 소프트웨어를 사용하여 정량화할 수 있습니다. GIS는 광범위한 데이터 수집 및 관리를 가능하게 하며, 이는 도시 임업 데이터를 컴파일하는 데 이상적인 프레임워크입니다. GIS를 통해 사용자는 지리 및 수목 측량 데이터를 결합하여 도시 숲의 정확한 지도를 생성할 수 있습니다.
이 비디오는 나무 조사 데이터를 수집하고, 이 데이터를 GIS 플랫폼에 통합하고, 관심 나무의 환경적 가치를 평가하는 과정을 보여줍니다.
도시 숲 조사는 다양한 위치에서 수행될 수 있습니다. 일반적으로 보도와 연석 사이에 심어진 파크웨이 나무가 기록됩니다. 데이터는 일반적으로 도시 블록별로 수집되며 나무의 위치, 종, 건강, 토지 이용 및 유방 높이의 지름(DBH)을 기록합니다.
나무 상태는 6가지 범주를 기반으로 한 시각적 평가입니다. 이것들은 나무 껍질 누락 또는 부패를 포함한 요인을 고려하는 줄기 상태입니다. 성장률, 나뭇가지 신장 및 올해 성장 기간 조사; 그리고 구조, 죽거나 부러진 팔다리를 기록합니다. 곤충과 질병이 주목됩니다. 가지, 잎 및 생식 구조물의 균형 잡힌 모양을 위해 나무를 평가하는 크라운 개발; 마지막으로 종의 기대 수명에서 현재의 피해를 뺀 값을 기준으로 한 기대 수명입니다.
각 범주에는 건강에 해로운 나무 특징의 양을 합산하여 나무의 전반적인 상태 점수를 제공하는 등급 시스템이 있습니다. 이는 우수에서 매우 좋음, 좋음, 보통, 나쁨, 매우 나쁨에 이르는 범주형 나무 건강 측정에 기인할 수 있습니다.
핸드셋으로 전송되는 위성 포지셔닝을 사용하는 GPS 수신기를 통해 사용자는 위도와 경도의 측지 좌표를 기록할 수 있습니다. 위치는 우편 주소로도 표시됩니다. 수집된 데이터는 GIS 소프트웨어 프로그램에 입력될 수 있으며, 이를 통해 나무와 나무의 특성에 대한 공간 및 지리 공간적 통계 분석을 수행할 수 있습니다. ArcGIS 또는 Google Earth를 포함하여 여러 프로그램을 사용할 수 있습니다.
National Tree Benefits Calculator는 도시 및 교외 나무가 제공하는 금전적 이익에 대한 경제적 추정을 제공하는 데 사용되는 무료 온라인 소프트웨어 도구입니다. 여기에서 사용자는 설문 조사 지역을 선택하고 해당 지역의 나무 목록에서 선택할 수 있습니다. 나무 줄기 지름 및 토지 이용 유형을 포함한 몇 가지 간단한 세부 정보를 입력하면 부동산 가치, 공기 질 및 빗물 제어를 포함한 여러 주요 영역에서 나무의 가치를 추정할 수 있습니다.
이제 도시 임업 조사의 개념과 그 이면의 원칙에 대해 알게 되었으므로, 이것이 현장에서 어떻게 수행되는지 살펴 보겠습니다.
측량을 시작하려면 적절한 실외 위치를 선택하고 GPS 수신기를 켭니다. 위성에 연결되어 위치를 감지할 때까지 기다립니다. 데이터 수집을 위해 선택한 측량 영역의 시작 부분으로 이동합니다. 한 번에 하나의 도시 블록 세그먼트를 조사합니다. 발견 한 각 나무에서이 컬렉션의 Tree Identification에 대한 비디오를 사용하여 종을 기록하십시오. 또한 GPS 수신기에서 제공하는 경도와 위도, 우편 주소를 기록하십시오.
다음으로, 지면에서 4.5피트 높이에서 각 나무의 지름을 측정하며, 이는 가슴 높이의 지름 또는 DBH로 간주됩니다. 각 트리에 번호를 할당하고 각 블록 세그먼트의 시작 부분에서 번호 매기기를 재설정합니다.
표시된 표에 제시된 기준에 따라 시각적으로 추정하고 점수를 매겨 각 나무의 상태를 관찰합니다. 점수를 합산하여 각 트리에 대한 전체 점수를 얻고 각각에 해당 건강 범주를 할당합니다.
GIS 데이터를 컴파일하는 데 사용할 수 있는 두 가지 프로그램은 Google Earth 또는 ArcGIS입니다. 이러한 프로그램을 사용하여 나무를 개별적으로 표시하거나 좌표를 단일 파일에 통합하여 업로드할 수 있습니다.
Google 어스 GIS 프로그램을 사용하려면 나무 좌표를 입력하고 '장소 표시 추가' 기능을 사용하여 새 장소 표시를 선택합니다. 종 이름으로 각 나무의 이름을 지정하고 모든 나무 데이터 포인트가 장소 표시로 저장되면 "내 위치" 레이블을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 "다른 이름으로 저장"을 선택한 다음 원하는 위치에 저장합니다.
ArcGIS 프로그램을 사용하려면 데이터를 가져올 때 모든 열 머리글에 공백이 없어야 합니다. 대신 밑줄을 사용할 수 있습니다. 좌표가 위도 및 경도 형식인 경우 ArcGIS로 가져오기 전에 십진수 형식으로 변환해야 합니다.
데이터를 쉼표로 구분된 CSV 파일로 저장합니다. 그런 다음 파일: 데이터 추가에서 데이터 추가 도구를 사용하여 또는 표준 도구 모음에서 "데이터 추가" 도구를 클릭하여 CSV 파일을 ArcMap에 추가하여 레이어를 만듭니다.
새 레이어를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 "XY 데이터 표시"를 선택합니다. X(경도) 및 Y(위도) 필드가 ArcMap에서 올바르게 선택되었는지 확인합니다.
그런 다음 "편집"을 클릭한 다음 "선택"을 클릭하여 점의 좌표계를 강조 표시한 다음 "추가" 및 "확인"을 클릭합니다. 사용할 올바른 좌표계는 GPS 장치 자체에서 얻을 수 있습니다.
이제 목차 맨 위에 CSV 파일과 동일한 이름의 포인트 레이어가 있고 이름 끝에 "이벤트"라는 단어가 있어야 합니다. 이것은 "이벤트 테마"이며 임시 레이어입니다. 영구 복사본을 만들려면 레이어를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 "데이터"를 선택한 다음 "데이터 내보내기"를 선택합니다. 출력 위치를 선택하고 파일 이름을 입력합니다. 기본 "Export Output"에서 "Urban_Forestry_Survey"로 이름을 변경하고 "OK"를 클릭합니다.
ArcGIS 프로그램에 입력된 데이터는 도시 임업 데이터의 지도를 생성합니다. 이러한 지도는 DBH 크기의 패턴을 식별하거나 특정 지역의 나무가 기대 수명에 도달하지 않는지 확인하는 등 여러 가지 방법으로 사용할 수 있습니다.
교육용 iTree 소프트웨어 도구를 엽니다. 각 나무에 대해 관련 데이터를 입력하고 각 나무에 대한 환경적 이점을 기록합니다. 도시 나무의 예상 이익을 계산하고 금전적 가치를 할당할 수 있습니다. 여기에는 빗물 관리, 자산 가치, 에너지 효율성 및 탄소 격리에 대한 나무의 연간 이점이 포함됩니다.
National Tree Benefit Calculator를 사용한 분석 결과는 조사된 나무의 경제적 및 환경적 가치에 대한 요약을 제공할 수 있습니다. 이를 통해 도시 계획자는 조사 지역에 도움이 될 수 있는 나무 제거 또는 추가 식재를 결정할 수 있습니다.
Urban Forestry 지도는 다양한 응용 프로그램에서 사용할 수 있으며 이러한 중 일부는 여기에서 탐색됩니다.
도시 주거 지역이나 교외 지역에서 도시 임업은 종종 상업 또는 소매 지역과 나무에 대한 요구 사항이 다릅니다. 나무는 바람이나 소음 장벽과 같은 유사한 생태학적 특성 또는 물 관리 문제에 따라 보호되거나 식재를 위해 선택될 수 있습니다. 그러나 미적 가치는 주거용 임업에서 더 큰 역할을 할 수 있습니다.
지리 정보 시스템은 또한 자연적이든 인공적이든 다른 많은 현상을 매핑하는 데 사용할 수 있습니다. 토양 내 납 수준의 자연 측정에 대한 GIS 지도를 컴파일하여 오염 수준 또는 식용 작물 파종을 위한 안전한 지역과 안전하지 않은 지역을 결정하는 데 사용할 수도 있습니다.
GIS를 사용한 도시 임업에 대한 JoVE의 소개를 방금 시청했습니다. 이제 도시 임업의 중요성, GIS를 사용하여 도시 경관 연구를 위한 지도를 만드는 방법, National Tree Benefit Calculator를 사용하여 조사된 나무의 가치를 확인하는 방법을 이해해야 합니다. 시청해 주셔서 감사합니다!
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Q1: What environmental benefits do urban forests provide to cities?
Urban forests clean air and water, control storm water runoff, prevent erosion, reduce noise, and conserve energy. They also provide wildlife habitats, nesting sites, and travel corridors for animals. Socially, urban forests connect residents to nature, enhance architecture, and offer educational opportunities about the natural world.
Q2: How is tree condition assessed during an urban forestry survey?
Tree condition is evaluated using six visual assessment categories: trunk condition, growth rate, structure, insects and disease presence, crown development, and life expectancy. Each category receives a rating based on unhealthy features. The combined scores produce an overall health score ranging from excellent to very poor.
Q3: What is diameter at breast height and why is it measured in tree surveys?
Diameter at breast height, or DBH, is the tree trunk diameter measured 4.5 feet above ground. This standardized measurement is recorded during urban forestry surveys because it directly correlates with a tree's ability to provide ecosystem services. Larger trees with greater leaf area deliver more environmental benefits.
Q4: How does GIS software help manage urban forestry data?
GIS allows extensive data collection and management by combining geographical and tree-survey data to produce accurate maps of urban forests. Programs like Google Earth and ArcGIS enable spatial analysis of tree characteristics, pattern identification, and quick database updates. This framework supports decision-making for tree removals and supplementary plantings.
Q5: What information does the National Tree Benefit Calculator provide?
The National Tree Benefit Calculator is a free online tool that estimates monetary benefits of urban trees. Users input tree trunk diameter and land-use type to receive economic valuations across key areas including property value, air quality improvement, and storm water control benefits.
Q6: How do you record tree location data during a field survey?
A GPS receiver records geodesic coordinates of latitude and longitude for each tree location. Postal addresses are also noted. Once collected, this location data is entered into GIS software programs for spatial analysis. GPS coordinates should be converted to decimal degrees format before importing into ArcGIS.
Q7: What data should be collected when surveying trees in urban areas?
Urban tree surveys record species, location coordinates, postal address, diameter at breast height, health condition score, land use type, and trunk diameter. Species identification can be assisted by using a tree identification dichotomous key. Data is typically collected by city block, with each tree assigned a number for tracking.