Developing a forest-degradation index for forest ecosystem restoration using UAV-based RGB photography

การพัฒนาดัชนีความเสื่อมโทรมของป่าเพื่อการฟื้นฟูระบบนิเวศป่าไม้โดยใช้ภาพถ่ายอาร์จีบีจากอากาศยานไร้คนขับ

Name: Kyuho Lee

LCSH: forest degradation (Forest degradation)

LCSH: Forests and forestry -- Reorganizations

LCSH: Drone aircraft

Abstract: Forest degradation assessment is essential to plan restoration. This study was a first attempt to develop a forest-degradation index (FDI), based on data from unmanned aerial vehicles (UAVs). It aimed to find a practical solution to replace labor-intensive conventional ground surveys with complex multiple variables, to plan restoration projects. It explored correlations between UAV and ground data, to construct a FDI. Five forest-restoration trial plots, representing a wide range of degradation level, were surveyed, with ground sample plots and a UAV. Aerial photos were processed, to produce canopy-height models (CHMs) and orthophotos, used to measure six variables, related to degradation. Four were highly correlated between ground and UAV-derived measurements: tree stocking-density (TD, r = 0.84), per cent canopy cover (CC, r = 0.91), per cent ground vegetation (VEG, r = 0.84), and per cent exposed soil + rock (SOIL, r = 0.75). To construct the FDI, a highly intercorrelated variable (CC) was rejected, to prevent over-weighting of related factors. The three remaining criteria were weighted by experts and applied to the normalized values. The resultant FDI quantified degradation levels reasonably intuitively and ranked the sites in logical order of degradation. However, limitations of the technique included i) obscurement of tipping points, which define conventional degradation stages ii) use of 5 arbitrary categories in the FDI, and iii) exclusion of landscape criteria. Until these issues are resolved, a hybrid system, combining individual variables, with the UAV-derived FDI system, may be the best solution for planning restoration strategies.

Abstract: การประเมินความเสื่อมโทรมของป่ามีความสำคัญต่อการวางแผนการฟื้นฟู การศึกษานี้เป็นการศึกษาแรกที่สร้างดัชนีความเสื่อมโทรมของป่า (forest-degradation index: FDI) โดยอาศัยข้อมูลจากอากาศยานไร้คนขับ (UAV) โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อหาแนวปฏิบัติที่จะทดแทนการสำรวจภาคพื้นดินแบบเดิมที่ใช้กำลังคนมากในการเก็บข้อมูลที่ซับซ้อน การศึกษาประกอบด้วยการหาความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลที่ได้จาก UAV และข้อมูลภาคพื้นดิน และการสร้าง FDI วิธีศึกษาเริ่มจากการถ่ายภาพพื้นที่โดยใช้ UAV คู่ไปกับการเก็บข้อมูลภาคพื้นดินในแปลงฟื้นฟูป่า 5 แปลง ซึ่งมีระดับความเสื่อมโทรมแตกต่างกัน ภาพถ่ายถูกประมวลผลเพื่อสร้างโมเดลความสูงของเรือนยอดและสร้างภาพถ่ายออร์โธที่ใช้ในการวัดตัวแปร 6 ตัวของการวัดระดับความเสื่อมโทรม การศึกษาพบว่าตัวแปร 4 ตัว ที่แสดงความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญระหว่างข้อมูลจาก UAV และภาคพื้นดิน คือ ความหนาแน่นของต้นไม้ (r =0.84) ร้อยละการปกคลุมของเรือนยอด (r = 0.91) ร้อยละการปกคลุมของพืชพื้นล่าง (r= 0.84) และร้อยละของพื้นดินที่เปิดโล่ง (r = 0.75) ในการสร้าง FDI ค่าร้อยละการปกคลุมของเรือนยอดมีความสัมพันธ์อย่างมากกับตัวแปรอื่นจึงถูกตัดออกเพื่อป้องกันการถ่วงน้ำหนักที่มากเกินไป ตัวแปร 3 ตัวที่เหลือถูกถ่วงน้ำหนักโดยผู้เชี่ยวชาญและปรับคำตัวแปรให้เป็นปกติ (นอร์มัลไลเซชัน) ค่า FDI ที่คำนวณได้สามารถประเมินความเสื่อมโทรมและจัดอันดับพื้นที่ตามสภาพความเสื่อมโทรมได้ แต่ FDI มีข้อจำกัด คือ 1) ไม่สามารถแสดงถึงจุดเปลี่ยนระหว่างระดับความเสื่อมโทรมได้ชัดเจนเหมือนเกณฑ์จากข้อมูลภาคพื้นดิน 2) FDI เป็นค่าต่อเนื่อง การแบ่งค่าระดับไม่จำเพาะเจาะจง และ 3) FDI ขาดองค์ประกอบด้านภูมิทัศน์ของพื้นที่ ด้วยข้อจำกัดดังกล่าว การใช้ FDI ร่วมกับการพิจารณาข้อมูลภาคพื้นดินอาจเป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับการวางแผนการฟื้นฟูป่า

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Stephen Elliott

Role: Advisor

Name: pimonrat Tiansawat

Role: Advisor

Created: 2021

Modified: 2024-08-21

Issued: 2024-08-21

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Environmental Science

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	620535806.pdf	6.45 MB	12	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.030358 วินาที