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.
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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 !
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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.
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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.
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