GIS gebruiken om stadsbosbouw te onderzoeken
1. Gegevensverzameling met GPS-ontvanger en diameterband
- Op een open locatie buiten, zet de GPS-ontvanger aan door op de aan/uit-knop te drukken. Wacht 2-3 min terwijl de ontvanger verbinding maakt met minimaal drie satellieten.
- Loop naar het enquêtegebied voor gegevensverzameling. Enquêteer één stadsbloksegment tegelijk en nummer de parkwegbomen op een gegevensblad (Figuur 1), waarbij u de nummering aan het begin van elk bloksegment opnieuw instelt.
- Bij elke boom in de enquête, noteer de soort, postcodeadres (bijv. 1253 W. Lill), en geodetische coördinaten (lengte/breedte) die door de GPS-ontvanger worden verstrekt (Figuur 1). Zorg ervoor dat geodetische coördinaten vanaf dezelfde richting bij elke boom worden verzameld (bijv. de noordkant van elke boom).
- Meet de diameter van elke boom op 1,4 m boven de grond en noteer de diameter op borsthoogte (dbh).
- Bekijk de toestand van elke boom door deze visueel in te schatten en te scoren volgens de criteria (Tabel 1). Tel de punten op voor een algehele score voor elke boom en wijs elke boom toe aan de bijbehorende gezondheidscategorieën. Noteer de gezondheidstoestand op het gegevensblad.
2. Gegevens invoeren in een GIS
- GIS met Google Earth: Typ de boomcoördinaten in en sla ze op in de map “Mijn plaatsen” met behulp van de functie “Plaats markeren toevoegen”. Noem elke boom bij de soortnaam. Zodra alle boomgegevenspunten zijn opgeslagen als plaatsmarkeringen, klikt u met de rechtermuisknop op de naam Mijn plaatsen, selecteert u “Opslaan als” en slaat u op naar een willekeurige locatie.
- GIS met ESRI ArcGIS 10.2: Om te importeren in ArcGIS, moet u ervoor zorgen dat alle kolomkoppen geen spaties bevatten; eventuele spaties moeten worden vervangen door underscores. Als de coördinaten in lengte-/breedtegraden staan, moeten ze in het formaat decimale graden (DD) zijn voordat ze in ArcGIS worden geïmporteerd. Locaties in graden, minuten en seconden (DMS) of decimale minuten (DM) moeten eerst worden geconverteerd naar DD. Er zijn converters beschikbaar op internet (http://www.fcc.gov/encyclopedia/degrees-minutes-seconds-tofrom-decimal-degrees).
- Sla/exporteer de gegevens als een door komma's gescheiden tekstbestand (CSV-indeling).
- Maak een “laag” door het.csv-bestand toe te voegen aan ArcMap door gebruik te maken van de tool Gegevens toevoegen, ofwel door het submenu onder Bestand> Gegevens toevoegen uit te vouwen of door op de tool Gegevens toevoegen op de standaardwerkbalk te klikken (Figuur 2).
- Klik met de rechtermuisknop op de nieuwe laag en kies XY-gegevens weergeven. Zorg ervoor dat de X- en Y-velden correct zijn geselecteerd door ArcMap – ze zouden correct moeten zijn als de gekozen namen de coördinaatposities weerspiegelen (noording en oosting of x en y).
- Klik op de knop Bewerken…, vervolgens op Selecteren… om het coördinatensysteem voor de punten te selecteren, op Toevoegen… en OK (3x). Het juiste coördinatensysteem dat moet worden gebruikt, kan worden verkregen uit de GPS-eenheid (onder kaartinstellingen of eenheden). Selecteer voor deze gegevens Coördinatensystemen > Geografische coördinatensystemen > Wereld > WGS1984.prj (standaard GPS-datum).
- Er zou nu een puntlaag bovenaan de Inhoudstabel moeten staan met dezelfde naam als het .csv-bestand en het woord Gebeurtenissen aan het einde van de naam (Figuur 3). Dit is een “gebeurtenisthema” en is een tijdelijke laag. Voor een permanentere kopie, klik met de rechtermuisknop op de laag en kies Data > Gegevens exporteren… Kies een uitvoerlocatie – een geodatabase-featureklasse of een map voor een shapefile – en voer een bestandsnaam in. Wijzig de naam van de standaardnaam “Export_Output” naar Urban_Forestry_Survey. Klik op OK.
3. Nationale Boomvoordelen Calculator
- Met behulp van deze software kunnen de voordelen van straatbomen worden berekend. Dit omvat de jaarlijkse voordelen van een boom voor regenwaterbeheer, eigendomswaarde, energie-efficiëntie en koolstofopslag. Zie de video Boomidentificatie: Hoe een dichotome sleutel te gebruiken voor instructies over het gebruik van de Tree Benefits Calculator.
Figuur 1. Representatieve resultaten voor straatbomen gevonden op één blok.
Figuur 2. De tool Gegevens toevoegen op de standaardwerkbalk.
Figuur 3. Puntlaag bovenaan de Inhoudstabel met dezelfde naam als het CSV-bestand.
| Stamkomen Goed en solide Ontbrekende stukken bast Uitgebreide Bron: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University Stadsparken omvatten in brede zin stadsparken, straatbomen, aangelegde la… 1. Gegevensverzameling met GPS-ontvanger en diameterband
2. Gegevens invoeren in een GIS
3. Nationale Boomvoordelen Calculator
Stedelijk bos is een waardevolle hulpbron en vereist zorg en beheer om hun gezondheid te garanderen. De verdeling van bomen, hun conditie en de schaal en vorm van stedelijk bos kunnen worden gekarteerd met behulp van GIS-software, of Geographic Information System-software. Bomen in stedelijke gebieden kunnen variëren van eenvoudige straatbomen tot aangelegde boulevards, groene wegen, openbare tuinen of die op industriële brownfield-terreinen. Gecombineerd zijn deze stedelijke bossen essentiële onderdelen van de stadsinfrastructuur. Stedelijke bosbouw maakt gebruik van nieuwe methoden om in te spelen op de behoeften en uitdagingen die uniek zijn voor stedelijke bomen. Stedelijk bos vult waardevolle ecologische niches, werkt lucht- en waterzuivering, controleert regenwater, voorkomt erosie, vermindert lawaai en bespaart energie. Bovendien kunnen stedelijk bos belangrijke habitats voor dieren bieden, beschutting voor nesten of dienen als reiscorridors voor wilde dieren. Hun waarde kan ook sociaal zijn, door stedelijke bewoners met de natuur te verbinden, architectuur te verbeteren en educatieve mogelijkheden te bieden om meer over de natuur te leren. De structuur, diversiteit en resulterende ecologische waarde van stedelijk bos kunnen worden gekwantificeerd met behulp van GIS-software, of Geographic Information Systems-software. GIS maakt uitgebreide gegevensverzameling en -beheer mogelijk, wat een ideaal kader is voor het samenstellen van stedelijk bosgegevens. GIS stelt gebruikers in staat geografische en boomonderzoeksgegevens te combineren om nauwkeurige kaarten van stedelijk bos te produceren. Dit video toont het proces van het verzamelen van boomonderzoeksgegevens, het integreren van deze gegevens in een GIS-platform en het evalueren van de omgevingswaarde van interessante bomen. Stedelijk bosonderzoek kan op verschillende locaties worden uitgevoerd. Meestal worden parkbomen geregistreerd die tussen trottoirs en stoepranden zijn geplant. Gegevens worden meestal per stadsblok verzameld en registreren boomlocatie, soort, gezondheid, landgebruik en diameter op borsthoogte, of DBH. De conditie van de boom is een visuele beoordeling op basis van zes categorieën. Dit zijn de conditie van de stam, waarbij factoren zoals ontbrekende bast of verval worden meegenomen; groeisnelheid, waarbij de verlenging van takjes en de lengte van het huidige jaar van groei worden onderzocht; en structuur, waarbij aandacht wordt besteed aan dode of gebroken takken. Insecten en ziekten worden genoteerd; kroonontwikkeling, die bomen beoordeelt op een uitgebalanceerde verschijning van takken, bladeren en voortplantingsstructuren; en ten slotte levensverwachting, op basis van de levensverwachting voor de soort, minus de aanwezige schade. Elke categorie heeft een beoordelingssysteem, gebaseerd op de hoeveelheid ongezonde boomkenmerken die samen worden opgeteld, wat samen een algehele conditiescore voor een boom oplevert. Dit kan worden toegeschreven aan een categorische boomgezondheidsmeting variërend van uitstekend tot zeer slecht. Een GPS-ontvanger, die gebruikmaakt van satellietpositionering die naar de handset wordt verzonden, stelt de gebruiker in staat de geodetische coördinaten van breedte- en lengtegraad te registreren. De locatie wordt ook genoteerd per postadres. Eenmaal verzameld, kunnen gegevens worden ingevoerd in een GIS-softwareprogramma, dat ruimtelijke en geospatiale statistische analyse van bomen en boomkenmerken mogelijk maakt. Er zijn verschillende van dergelijke programma's beschikbaar, waaronder ArcGIS of Google Earth. De National Tree Benefits Calculator is een gratis online softwaretool die wordt gebruikt om een economische schatting te geven van de geldelijke voordelen die worden geboden door stedelijke en voorstedelijke bomen. Hier kunnen gebruikers hun onderzoeksregio selecteren en kiezen uit een lijst met bomen in dat gebied. Door een paar eenvoudige details in te voeren, waaronder de diameter van de boomstam en het type landgebruik, krijgt u een schatting van de waarde van de boom in verschillende belangrijke gebieden, waaronder onroerendgoedwaarde, luchtkwaliteit en regenwaterbeheersing. Nu we bekend zijn met het concept van onderzoek naar stedelijk bos en de principes erachter, laten we eens kijken hoe deze in het veld worden uitgevoerd. Om met het onderzoek te beginnen, selecteert u een geschikte buitenlocatie en zet de GPS-ontvanger aan. Wacht tot deze verbinding maakt met satellieten en de locatie detecteert. Ga naar het begin van het voor gegevensverzameling geselecteerde onderzoeksgebied. Onderzoek één stadsbloksegment tegelijk. Bij elke ontmoeting met een boom, registreert u de soort met behulp van de video van deze collectie over Boomidentificatie. Noteer ook de lengtegraad en breedtegraad die door de GPS-ontvanger wordt verstrekt, en het postadres. Meet vervolgens de diameter van elke boom op 1,4 meter boven de grond, wat wordt genomen als de diameter op borsthoogte, of DBH. Wijs elke boom een nummer toe, waarbij de nummering aan het begin van elk blokssegment opnieuw wordt ingesteld. Bekijk de conditie van elke boom door deze visueel te schatten en te scoren volgens de criteria die in de getoonde tabel worden gepresenteerd. Tel de punten op om een algehele score voor elke boom te verkrijgen en wijs elk een overeenkomstige gezondheidscategorie toe. Twee programma's die kunnen worden gebruikt om GIS-gegevens samen te stellen, zijn Google Earth of ArcGIS. Met behulp van deze programma's kunnen bomen individueel worden gemarkeerd of hun coördinaten worden samengevoegd in één bestand en worden geüpload. Om het GIS-programma van Google Earth te gebruiken, typt u de boomcoördinaten in en selecteert u een nieuwe plaatsmarkering, met behulp van de functie "Plaatsmarkering toevoegen". Noem elke boom met de soortnaam en zodra alle boomgegevenspunten zijn opgeslagen als plaatsmarkeringen, klikt u met de rechtermuisknop op het label "Mijn plaatsen", selecteert u "Opslaan als" en slaat u vervolgens op naar een locatie op uw keuze. Om het ArcGIS-programma te gebruiken, moet u er bij het importeren van gegevens voor zorgen dat alle kolomkoppen vrij zijn van spaties. In plaats daarvan kunnen underscores worden gebruikt. Als de coördinaten in de indeling van breedte- en lengtegraad zijn, moeten ze worden omgezet in decimaal graden-indeling voordat ze in View the full transcript and gain access to JoVE Science Education videos 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. Hoofdstukken in deze video 0:00 Overview 2:09 Principles of Urban Forestry and GIS 4:54 Tree Location, Size, and Condition Data Collection 6:04 Entering Data into GIS 8:43 The National Tree Benefits Calculator 9:32 Applications 10:29 Summary |