Ngo Bieng, Marie Ange (2007) Construction de modeles de structure spatiale permettant de simuler des peuplements virtuels realistes. application aux peuplements melanges chene sessile - pin sylvestre de la region centre. PhD thesis Sciences Forestières, Cemagref, ENGREF 07AGPT0078 p.213.
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Abstract
Forest research and management require to predict the evolution of forest stands, particularly in term of wood production and quality. This prediction is done by simulation with growth model from an initial state.
In terms of growth modelling for heterogeneous forest stands, it seems appropriate to use Individual-Based Models. Such models simulate the evolution of each individual tree according to its particular characteristics and its local environment.
Unfortunately, this kind of model cannot easily be used because an initial state with the description and the location of each tree must be provided in order to run simulations. Such data are not commonly available. Consequently, forest researchers use virtual stands as initial state. It appears very important that those virtual stands be realistic.
The aim of my PhD work is to build realistic models of spatial structure that can be used to simulate realistic virtual stands. This work is applied on mixed stands sessile oak - Scots pine of the Orleans forest.
For that purpose, we characterized precisely the spatial structure of our real stands. We synthesised the variety of identified spatial arrangement in a typology of oak-pine mixed stands based on spatial structure. We highlighted 5 spatial types for canopy trees and 3 spatial types for understorey trees.
In a second step, we used point processes to model the structure of the identified spatial types.
| Item Type: | PhD Thesis (PhD) |
|---|---|
| PhD Supervisor: | Dhote, Jean François |
| Date: | 06 November 2007 |
| Board of examiners: | Gégout, Jean-Claude and Couteron, Pierre and Chadoeuf, Joël and Auclair, Daniel and Goreaud, François |
| Ecole Doctorale: | ED 410 SCIENCES ET INGENIERIE DES RESSOURCES PROCEDES PRODUITS ENVIRONNEMENT |
| Discipline: | Sciences Forestières |
| Collection (Fonds): | AgroParisTech ENGREF |
| Institution: | ENGREF |
| Department: | Cemagref |
| Subjects: | 8. Earth Sciences and Environmental Engineering |
| Uncontrolled Keywords: | Structure spatiale, Modèle de structure, Peuplements hétérogènes, Peuplements virtuels, Processus ponctuels, Chêne-Pin, Fonction de Ripley, Modèle individu-centré, Typologie |
| ID Code: | 3350 |
| Deposited By: | Marie Ange Ngo Bieng |
| Deposited On: | 13 June 2008 |
References
- Construction de modèles de structure spatiale permettant de simuler des peuplements virtuels réalistes.
Application aux peuplements mélangés Chêne sessile - Pin sylvestre de la région Centre, 2007. Thèse ENGREF. 213p
-Cressie N.A.C., 1993. Statistics for spatial data. Wiley Series in Probability and Mathematical Statistics. 900 p.
- Ngo Bieng M.A., Ginisty C., Goreaud F., Pérot T., 2006. A first typology of Oak and Scots pine mixed stands in the Orleans forest (France), based on the canopy spatial structure. New Zealand Journal of Forestry Science 36 (2-3), 325-346.
- Goreaud F., Allain R., Courbaud B., Ngo Bieng M.A., Pérot T., Piroche J-N., 2007. Simuler des peuplements de structures variées pour faciliter l'utilisation des modèles « arbre » spatialisés. Revue Forestière Française, vol. LIX, n°2, 137-161.
- Collinet F., 1997. Essai de regroupements des principales espèces structurantes d’une forêt dense humide d’après l’analyse de leur répartition spatiale. Thèse, Université Claude-Bernard Lyon I. 313p.
Table of content
Résumé 3
Abstract 4
Remerciements 5
Introduction 9
1. Les peuplements mélangés chêne sessile - pin sylvestre de la région Centre 15
1.1. Description et intérêts des peuplements mélangés chêne - pin 15
1.2. Le site d’étude : la forêt d’Orléans 15
1.3. Notre réseau de dispositifs 16
1.4. Nos données 17
2. Caractérisation de la structure des peuplements forestiers hétérogènes 19
2.1. Comment décrire la structure des peuplements hétérogènes ? 19
2.1.1. Comment définir la structure d’un peuplement ? 19
2.1.2. Comment décrire la structure d’un peuplement ? 20
2.1.3. Quelques attributs structuraux fréquemment utilisés 20
2.1.4. Les indices de structure 25
2.1.5. Les fonctions de Ripley et intertype 27
2.2. Notre typologie de structure 31
2.2.1. Analyse de la structure spatiale 31
2.2.2. Résultats en terme de typologie de structure spatiale 42
2.2.3. Une clé typologique 51
2.2.4. Evaluation de la typologie 54
2.2.5. Robustesse de la typologie 64
2.2.6. Discussion 68
2.3. Conclusion 75
3. Modélisation de la structure des peuplements forestiers hétérogènes 77
3.1. Les processus ponctuels 77
3.1.1. Introduction sur les processus ponctuels 77
3.1.2. Quelques exemples de processus ponctuels 78
3.2. Simulation de peuplements forestiers virtuels 83
3.2.1. Exemples d’utilisation de processus ponctuels dans la simulation de peuplements virtuels réalistes 84
3.2.2. Questions méthodologiques posées par ces applications 88
3.2.3. Conclusion sur l’utilisation des processus ponctuels dans la génération des peuplements virtuels 90
3.3. Les modèles de structures 91
3.3.1. Les modèles de structure construits 92
3.3.2. Évaluation des modèles de structure 116
3.3.3. Discussion 122
3.4. Conclusion 128
Conclusion générale 129
Bibliographie 131
Annexes 139
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