EQUATIONS TO ESTIMATE TREE GAPS IN A PRECISION FOREST MANAGEMENT AREA THE AMAZON BASED ON CROWN MORPHOMETRY

Abstract

ABSTRACT The precision forest management technique still has much to be improved with the incorporation of forest biometric techniques and forest profiling with airborne LIDAR. When planning the cutting of a tree in forest management, the volume to be produced for industry is estimated but not the area impacted by removal of the tree. The objective of the present study was to develop equations for the Amazon rainforest that are able to estimate the impact area of gaps from harvesting individual dominant and co-dominant trees based on the canopy morphology obtained through forest profiling. On two separate occasions profiles were made in an annual forest-production unit in the Antimary State Forest (FEA) in the state of Acre, Brazil. The first was done a few days before the start of logging in 2010 and the second was done after completion of harvest activities in 2011. With field measurements and processing of the cloud of LIDAR points, dendrometric and morphometric variables were obtained for the canopy in order to develop equations for estimating gap areas. After evaluation of the explanatory variables with the highest correlation with gap area, the method used considered all possible models and included 2-4 parameters. The explanatory variables that best represent the impact of clearings are volume of the crown (VCop) and crown-projection area (APC). Ten equations were selected, of which two were chosen for use; these had R2 aj > 75% and Syx <23%. The good fit of the equations demonstrates the potential use of LIDAR to obtain information for estimating in advance the gaps in the forest cover that will be created from harvesting trees of different sizes.RESUMO A técnica de manejo de precisão em florestas tropicais ainda apresenta um grande campo a ser melhorado com a incorporação de técnicas de biometria florestal e do perfilamento florestal com LIDAR aerotransportado. Quando se planeja o corte de uma árvore em manejo florestal, estima-se o volume a ser produzido para a indústria, mas não é considerada a área de abertura pela sua retirada. O objetivo deste estudo foi desenvolver equações para floresta tropical na Amazônia capazes de estimar a área de impacto de clareiras individuais de árvores dominantes e codominantes a partir da morfometria da copa obtida por meio do perfilamento florestal. Em duas oportunidades distintas, foi realizado o perfilamento numa unidade de produção anual na Floresta Estadual do Antimary - FEA, Acre: a primeira dias antes do início da colheita (2010) e a segunda, após a conclusão das atividades (2011). Com mensurações de campo e processamento da nuvem de pontos do LIDAR, foram obtidas variáveis dendrométricas e de morfometria de copa para desenvolver equações visando estimar a clareira. Foi empregado o método de todos os modelos possíveis, considerando a inclusão de 2 a 4 parâmetros. Previamente, foram avaliadas as variáveis explicativas com maior correlação com a clareira. As variáveis explicativas que melhor representam o impacto de clareiras são o volume de copa (VCop) e a área de projeção da copa (APC). Foram selecionadas dez equações e destas duas foram indicadas para uso, com R2 aj > 75% e Syx < 23%. O bom ajuste das equações demonstra o potencial do uso do LIDAR visando obter informações para se estimar previamente as clareiras pela extração de árvores de diferentes dimensões.