Above Ground Carbon Stock Estimation of Mixed Deciduous and Dry Dipterocarp Forest using Unmanned Aerial Vehicle Imagery and Geoinformatics

Authors

  • Tinn Thirakultomorn Faculty of Railway systems and Transportation. Rajamangala University of Technology Isan, Nakhon Ratchasima, 30000
  • Athiwat Phinyoyang Faculty of Railway systems and Transportation. Rajamangala University of Technology Isan, Nakhon Ratchasima, 30000
  • Wilawan Prasomsup Faculty of Engineering and Technology. Rajamangala University of Technology Isan, Nakhon Ratchasima, 30000

Keywords:

Above Ground Carbon Stock, UAV imagery, Geoinformatics, Multiple Regression Linear Analysis

Abstract

Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Imagery was mainly applied to many missions, especially orthophotograph, digital surface model (DSM), and digital terrain model (DTM). This study integrated UAV data, Geoinformatics, and Multiple linear regression analysis into above ground carbon stock (AGC) estimation. The study's objectives were surveying with UAV and data processing of orthophoto and developing AGC estimation of mixed deciduous and dry dipterocarp forest with multiple linear regression analysis. The factors used in the study were dependent variables (carbon stock data) and independent variables (UAV imagery including blue, green, red, red edge and near infrared bands, and normalized difference vegetation index (NDVI)). As a result, the factor related to AGC was NDVI. The AGC model was “AGC = (2,293.12 x NDVI) + 35.14” with R2 of 71.5%. The AGC value of the study area averaged about 31.72 tons/rai with RMSE of 3.99 tons/rai.

References

จนิษฐ์ ประเสริฐบูรณะกุล, วิลาสลักษณ์ วงศ์เยาว์ฟ้า และ สุกิจ วิเศษสินธุ์. (2561). การวิเคราะห์พื้นที่น้ำท่วมด้วย LIDAR: ข้อมูลความสูงภูมิประเทศเชิงเลขความละเอียดสูง. บริษัท ESRI (ประเทศไทย) จำกัด.

ชาติชาย ไวยสุระสงห์. (2563). การสำรวจด้วยภาพถ่าย Photogrammetry. ศูนย์วิจัยและพัฒนาโครงสร้างมูลฐานอย่างยั่งยืน. สาขาวิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น.

ติณณ์ ถิรกุลโตมร, อภิชิต คำภาหล้า, วิลาวัณย์ ประสมทรัพย์, สฤษดิ์ ติยะวงศ์สุวรรณ และ ฐานิตา ขำวิลัย. (2565). การประเมินค่ามวลชีวภาพเหนือพื้นดินจากข้อมูลภาพดาวเทียม Sentinel-2A โดยใช้การวิเคราะห์ถดถอยเชิงเส้นพหุคูณ. การประชุมวิชาการวิศวกรรมโยธาแห่งชาติ ครั้งที่ 27. วันที่ 24-26 สิงหาคม 2565. เชียงราย.

พงษ์ศักดิ์ สหุนาฬุ. (2538). ผลผลิตและการหมุนเวียนของธาตุอาหารในระบบนิเวศป่าไม้. คณะวนศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. กรุงเทพฯ. พิมพ์ครั้งที่ 2.

สุวิทย์ อ๋องสมหวัง. (2559). ระบบการรับรู้จากระยะไกลและการวิเคราะห์ข้อมูลภาพเชิงเลข. สาขาวิชาการรับรู้จากระยะไกล สำนักวิชาวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี. นครราชสีมา.

สำนักงานสภาพัฒนาการเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ. (2561). ยุทธศาสตร์ชาติ พ.ศ. 2561-2580 (ฉบับประกาศราชกิจจานุเบกษา). สืบค้นจาก https://drive.google.com/file/d/1XSBMp8OCsauJqECOB-XZLB91-cRrNsEV/view

องค์การบริหารจัดการก๊าซเรือนกระจก (องค์การมหาชน). (2566). T-VER-TOOL-FOR/AGR-01 การคํานวณการกักเก็บคาร์บอนของต้นไม้ (Calculation for Carbon Sequestration). (ฉบับที่ 4). สืบค้นจาก https://ghgreduction.tgo.or.th/ en/methodology/calculation-tools/forestry-and-agriculture-project/ download/ 5087/245/23.html

อุทิศ กุฎอินทร์. (2542). นิเวศวิทยาพื้นฐานเพื่อการป่าไม้. ภาควิชาชีววิทยาป่าไม้ คณะวนศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. กรุงเทพฯ.

Cao, R., Chen, Y., Shen, M., Chen, J., Zhou, J., Wang, C., & Yang, W., (2018). A simple method to improve the quality of NDVI time-series data by integrating spatiotemporal information with the Savitzky-Golay filter. Remote Sens. Environ. 217, 244–257.

Edwards, P. J., & Grubb, A. (1977). Studies of Mineral Cycling in a Montane Rain Forest in New Guinea, The distribution of organic matter in the Vegetation and Soil. Journal of Ecology. 65: 43-69.

Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). (2006). IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories, Volume 4 Agriculture, forestry, and other land use. IPCC National Greenhouse Gas Inventories Programme.

Jensen, J. R. (2005). Introductory digital image processing: A remote sensing perspective. 3rd ed. USA: Pearson Prentice Hall.

Leah Wasser. (2020). Canopy Height Models, Digital Surface Models & Digital Elevation Models - Work with LiDAR Data in Python. Earth Data Analytics Online Certificate. Source https://www.earthdatascience.org/courses/use-data-open-source-python/data-stories/what-is-lidar-data/lidar-chm-dem-dsm/

Muukkonen, P., & Heiskanen, J. (2007). Biomass estimation over a large area based on standwise forest inventory data and ASTER and MODIS satellite data: A possibility to verify carbon inventories. Remote Sensing of Environment. 107(4): 617-624.

Ogawa, H., Yoda, K., Ogino, K., & Kira, T. (1965). Comparative ecological studies on three main type of forest vegetation in Thailand II. Plant biomass. Nature and Life in Southeast Asia. 4: 49-80.

Valli Manickam, Iyyanki V. Murali Krishna, Sree K. Shanti, & R. Radhika. (2014). Biomass Calculations for Carbon Sequestration in Forest Ecosystem: Case study of andhra pradesh, India. Journal of Energy and Chemical Engineering. Vol. 2 Iss. 1, PP. 30-38.

Virgilio, N., & Marshall, S. (2009). Forest carbon strategies in climate change mitigation: confronting challenges through on-the-ground experience, The Nature Conservancy.

Xue, J., & Su, B. (2017) Significant Remote Sensing Vegetation Indices: A Review of Developments and Applications. Journal of Sensors, 2017, Article ID: 1353691.

Downloads

Published

2023-05-18

Issue

Section

Research Articles