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Computer tomography imagery: a tool for estimating characteristics of tree growth and timber structure?

Quelle: Forstarchiv 84; 6, 171-180 (2013)
Autor(en): ŠEHO M, BRÜCHERT F, KOHNLE U

Abstract: In this paper the potential of using computer tomography imagery was evaluated as data source for forest-based research. The aim of this study is the validation of data resulting from the high-resolution computer tomography (CT). The estimates of height analysis, branch, and bark characteristics from computer tomography images were compared with traditional field measurement methods. Using Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) and black pine (Pinus nigra Arnold) for exemplifying purposes, CT-imagery was shown to allow for accurate measurement of several stem and branch parameters, as well as for whorl detection and subsequent height analysis. Compared to field measurement techniques, the accuracy of CTimagery- derived measurements proved either comparable (stem/branch diameters, height) or superior (bark thickness, height analysis). Thus, branch parameter estimates from CT-imagery allowed for easy calculation of branch insertion angle without destroying the stem. Furthermore, whorl identification based on CT-imagery allowed for height analysis in annual resolution even along stem sections where field techniques are not applicable due to unclear or missing external whorl characteristics. Our study demonstrates the principal potential of CT-imagery as a basis for estimating parameters relevant for growth analysis.


Computertomografie: eine geeignete Methode zur Erhebung von Merkmalen des Baumwachstums und der Holzstruktur?

Kurzfassung: In diesem Artikel wird das Potenzial der Verwendung von computertomografischen Aufnahmen als Datenquelle für forstliche Grundlagenforschung evaluiert. Ziel dieser Untersuchung ist die Validierung der aus hochauflösender Computertomografie (CT) stammenden Daten. Dafür wurden Höhenanalysen, Durchmessermessungen, Astmessungen und Rindenmessungen aus CT-Aufnahmen mit traditionellen Feldmessmethoden verglichen. Für die als Beispiel verwendeten Baumarten Douglasie (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) und Schwarzkiefer (Pinus nigra Arnold) zeigten die CT-Aufnahmen präzise Messungen sowohl von mehreren Stammund Astmerkmalen als auch Quirlidentifikationen und anschließenden Höhenanalysen. Bei dem Vergleich mit Feldmessungen konnte die Genauigkeit von CT-Aufnahmen entweder als vergleichbar (Stamm-/Astdurchmesser, Höhe) oder als höher (Rindenstärke, Höhenanalyse) nachgewiesen werden. Die auf diese Weise erhobenen Parameter aus CT-Aufnahmen ermöglichen eine einfache Berechnung des Astabgangswinkels, ohne dabei den Stamm zu zerstören. Weiterhin kann durch die Quirlidentifikation anhand der CT-Daten eine Höhenanalyse in jährlicher Auflösung für Stammabschnitte vorgenommen werden, für die Feldmessmethoden aufgrund fehlender oder nicht eindeutig erkennbarer Anzeichen für Astquirle nicht mehr anwendbar sind. Unsere Studie zeigt damit das grundsätzliche Potenzial von CT-Aufnahmen als eine Grundlage für die Erhebung von Daten für Wachstumsanalysen.

© DLV München

 

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