Uso de SIG para investigar silvicultura urbana

Fuente: Laboratorios de Margaret obrero y Kimberly Frye - Universidad de Depaul

Bosques urbanos generales incluyen parques urbanos, árboles de la calle, bulevares ajardinados, jardines públicos, río y paseos costeros, vías verdes, corredores de río, humedales, reservas naturales, áreas naturales, cortinas de árboles y árboles de trabajo en industrial brownfield los sitios. La historia de los árboles urbanos comienza con árboles como embellecimiento del paisaje. Hoy en día, árboles urbanos son vistos como componentes esenciales de la infraestructura de la ciudad y de la vida crítica al ser humano como alimentos, vivienda y otros servicios públicos. Árboles urbanos son ahora valorados por los servicios ambientales que proporcionan (por ejemplo, prevención de erosión, remoción de contaminantes de aire, oxígeno, sombra, etcetera.). Sin embargo, para hacer eficiente el uso de estos beneficios, árboles deben alcanzar la madurez, como número de hojas y tamaño afectan directamente la capacidad de un árbol para proporcionar servicios de los ecosistemas. Silvicultura urbana ha tenido que desarrollar sus propios métodos de silvicultura para abordar las necesidades y retos exclusivos de árboles urbanos en comparación con sus homólogos de arbolado.

El siguiente fragmento de la USDA Forest Service ilustra la perspectiva del árbol urbano y las políticas del gobierno federal:

Bosques urbanos son ecosistemas dinámicos que brindan servicios ambientales necesarios de limpieza de aire y agua, ayudando a control de tormenta de agua y conservación de la energía. Agrega la forma, estructura, belleza y espacio para respirar a diseño urbano, reducen ruido, separar usos incompatibles, proporcionar lugares para recrear, reforzar la cohesión social, aprovechar la revitalización de la comunidad y agregar valor económico a nuestras comunidades... Este sistema de soporte de vida natural mantiene el aire limpio y agua, biodiversidad, hábitat, nidificación y viaje corredores para la fauna silvestre y conecta a la gente a la naturaleza.

El manejo de árboles urbanos es una práctica interdisciplinaria que implica la arquitectura, paisajismo, planificación, desarrollo, horticultura, etcetera. Una disciplina particular involucrada en el sector forestal es geografía, especialmente mediante el uso de sistemas de información geográfica (SIG). GIS es un nombre amplio que abarca cualquier tipo de base de datos que contienen datos geográficos o espaciales que pueden utilizarse para crear generados por computadora las representaciones visuales (por ejemplo, mapas). GIS permite amplia recopilación y gestión a través de interfaces de usuario cada vez mejorando, aumentando la calidad fácil de usar de conjuntos muy grandes de información que se puede acceder por muchos usuarios. Gama de aplicaciones GIS de software libre y protocolos de acceso abierto, como Google Earth, a sistemas propietarios, como ArcGIS de ESRI. Uso de GIS para crear y almacenar información geográfica también permite mantenimiento de datos fácil, porque mapas pueden actualizarse rápidamente por la adición de nueva información a la base de datos y regeneración de la salida visual.

Se lleva a cabo una encuesta de árbol de bosque urbano con árboles parkway entre las aceras y bordillos. Datos se recogen por el bloque de la ciudad, registrando especies, condición de salud, ubicación, uso de la tierra y diámetro a la altura del pecho (DAP) para cada árbol de encuestados.

Condición de árbol es observacional y basada en la evaluación visual de seis categorías: condición de tronco (falta corteza y decaimiento), tasa de crecimiento (alargamiento de la rama y la longitud de crecimiento del año actual), estructura (ramas muertas), insectos y enfermedades, corona desarrollo (apariencia equilibrada de ramas, hojas y estructuras reproductivas) y esperanza de vida. Cada categoría tiene un sistema de clasificación basado en la cantidad de características de árbol enfermo suman juntos para un puntaje total de la condición, que corresponde a una medición categórica de excelente, muy bueno, bueno, justo, pobre y muy pobre.

Ubicación es grabada por dirección postal y mediante el uso de coordenadas geodésicas de latitud y longitud. Un receptor GPS se utiliza para determinar las ubicaciones geodésicas basadas en datos de satélite transmitidos al receptor en la ubicación de cada árbol.

Para cuantificar los beneficios del bosque urbano a su alrededor, se introduce datos en un árbol nacional beneficios calculadora (fácilmente encontrar en línea y libre de uso) para determinar el valor en dólares de beneficios anuales de medio ambiente y estética: conservación de la energía, mejora de la calidad de aire, reducción de CO₂ , el control de agua y valor de la propiedad de cada árbol.

Datos también se introduce en un sistema de información geográfica (GIS) para espacial y geoespacial análisis estadístico de las características del árbol encuestados.

1. recopilación con receptor GPS y DAP cinta

1. En un lugar abierto al aire libre, encender el receptor GPS pulsando el botón de encendido. Esperar 2-3 min, mientras que el receptor se conecta a un mínimo de tres satélites.
2. A pie de la zona de estudio para la recolección de datos. Encuesta sobre un segmento de bloque de la ciudad en un momento y el número de los árboles de parkway en una hoja de datos (figura 1), restablecer la numeración al inicio de cada segmento de bloque.
3. En cada árbol en la encuesta, registrar especies, dirección postal (p. ej., W. Lill de 1253) y coordenadas geodésicas (longitud/latitud) proporcionan por el receptor GPS (figura 1). Asegúrese de coordenadas geodésicas se recogen de la misma dirección en cada árbol (p. ej., lado norte de cada árbol).
4. Medir el diámetro de cada árbol a 4½ pies por encima del suelo y registre el diámetro a la altura del pecho (DAP).
5. Observar cada condición de árbol por estimar visualmente y puntuación según los criterios (tabla 1). Suma los puntos para una puntuación total de cada árbol y asigna cada árbol a las categorías de salud correspondiente. Registrar el estado de salud en la hoja de datos.

2. Introducción de datos en un SIG

1. GIS con Google Earth: tipo en el árbol de coordenadas y guardar en la carpeta de "Mis sitios" usando la función "Añadir marcador". Nombre de cada árbol por nombre de la especie. Una vez que todos los puntos de datos árbol se guardan como marcas de posición, haga clic en el nombre de mis sitios, seleccione "Guardar como" y guardar en cualquier lugar.
2. GIS con ArcGIS de ESRI 10.2: para importar en ArcGIS, no disponer de todos los encabezados de columna espacios; los espacios deben reemplazarse por subrayado. Si son las coordenadas en latitud y longitud, debe ser en formato grados decimales (DD) antes de importar en ArcGIS. Ubicaciones en grados, minutos y segundos (DMS) o en formato decimal de minutos (DM) se deben convertir a DD primero. Hay conversores disponibles en internet (http://www.fcc.gov/encyclopedia/degrees-minutes-seconds-tofrom-decimal-degrees).
3. Guardar/exportar los datos como un archivo de texto delimitado por comas (formato CSV).
4. Crear una "capa" agregando el archivo .csv a ArcMap mediante la herramienta de agregar datos, ya sea ampliando el submenú bajo archivo > agregar datos o haciendo clic en el agregar los datos de la herramienta en la barra de herramientas estándar (figura 2).
5. Haga clic derecho sobre la capa nueva y elija Mostrar datos XY. Asegúrese de que los campos X e Y fueron seleccionados correctamente por ArcMap, deberían estar bien si los nombres elegidos reflejan las posiciones de coordenadas (norte y este o x e y).
6. Haga clic en el botón modificar... y luego seleccionar... para seleccionar el sistema de coordenadas para los puntos, añadir... y OK (x 3). El sistema de coordenadas correcto para utilizar puede obtenerse de la unidad GPS (bajo configuración de mapa o unidades). Para este dato, seleccionar sistemas de coordenadas > sistemas de coordenadas geográficas > mundo > WGS1984.prj (dato GPS por defecto).
7. Ahora debe haber una capa de punto en la parte superior de la tabla de contenido con el mismo nombre que el archivo .csv y la palabra eventos en el final del nombre (figura 3). Este es un tema de"evento" y es una capa temporal. Una copia permanente, haga clic en el capa y elija datos > exportar datos... Elija una ubicación de salida, una clase de función de geodatabase o un directorio para un archivo de formas e introduzca un nombre de archivo. Cambiar el nombre del valor por defecto "Export_Output" a Urban_Forestry_Survey. Haga clic en Aceptar.

3. nacional beneficios calculadora

1. Uso de este software, se pueden calcular los beneficios de los árboles de la calle. Esto incluye beneficios anuales de un árbol para la gestión del agua de tormenta, valor de la propiedad, eficiencia energética y captura de carbono. Ver el video identificación del árbol: Cómo utilizar una clave dicotómica para obtener instrucciones sobre el uso de la calculadora de beneficios del árbol.

Figura 1. Resultados representativos de los árboles de calle encontraron a una cuadra.

Figura 2. La herramienta de agregar datos en la barra de herramientas estándar.

Figura 3. Capa de punto en la parte superior de la tabla de contenido con el mismo nombre que el archivo CSV.

Tabla 1.  Una tabla para calcular la clase de condición de un árbol. Cada calificación de la condición se relaciona con la descripción de cada categoría, y luego se sumaron todas las seis puntuaciones para una suma final – la clase de condición.

La figura 1 muestra los resultados representativos para los árboles de calle encontradas una cuadra, y un mapa de datos de la silvicultura urbana entró en GIS puede verse en la figura 4.

Los resultados para el uso de la calculadora de beneficios del árbol pueden encontrarse en la tabla 2. Esta calculadora proporciona una estimación de los beneficios que proporcionan los árboles de calle. Una vez que los datos de la investigación de campo es introducidos, incluyendo código postal, especie, diámetro y uso de la tierra, se aprecia el beneficio ambiental y económico proporcionado por cada árbol.

Figura 4. Mapas de datos de la silvicultura urbana entrados en GIS.

Tabla 2. Resultados de la calculadora de beneficios del árbol.

Una vez que entró en un SIG, datos forestales pueden ser analizados utilizando estadísticas geo-espacial. Por ejemplo, una prueba estadística geo-espacial I de Moran es una ampliamente utilizada estadística que analiza para el agrupamiento geográfico significativo de variables de salud. I de Moran puede utilizarse para datos forestal Informe valores de DAP localizada en determinadas zonas, lo que indica tasas de crecimiento diferentes de árboles en distintos lugares de la selva. Si clustering es importante, una General G geoespacial estadística prueba además puede revelar si se trata de los valores altos o bajos que están geográficamente agrupados informando que final de la agrupación los valores se concentran en un área geográfica (figura 5). Importantes grupos de I de Moran se muestran con las calificaciones de General G, que indica valores altos de DAP agrupan para los buenos árboles y para cada especie. valores de DAP son representados por símbolos de tamaño proporcional para ilustrar la agrupación de valores altos (círculos grandes) y bajos valores (pequeños diamantes) (figura 6). Características pueden ser acopladas en mapas para buscar patrones significativos, tales como DAP y especies, para identificar las especies tienden a crecer hacia la madurez más con éxito en un entorno urbano. Racimos de DAP altos valores indican los árboles más viejos que pueden presentar cerca de las necesidades futuras para el retiro del árbol o de un área de mayor riesgo por árbol daños causados por las tormentas. Clusters de alta DAP también pueden indicar áreas donde árboles sobreviven más tiempo y regiones de la ciudad reciben mayores beneficios de servicio de ecosistema.

Figura 5. Grupos de tamaños de DAP para buenos árboles en el mapa.

Figura 6. Alta DAP clusters identificados en el mapa.