Alternatives to Estimate the Volume of Individual Trees in Forest Formations in the State of Minas Gerais, Brazil

Abreu, Jadson Coelho de; Soares, Carlos Pedro Boëchat; Leite, Hélio Garcia; Binoti, Daniel Henrique Breda; Silva, Gilson Fernandes da

doi:10.1590/01047760202026032728

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“…Our RMSE statistic value is much better for our SH02 MV (0.0146), while the corresponding value for SH03 (0.0943) is close to that reported by these authors. The SH model has been found to perform well in predicting stem volume for many species and genera in diverse environments [18]. Castillo-López et al [19] and Valerio-Hernández et al [19] used this model in studying volume equations for pine species in Mexico and Nicaragua.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…The study area is located in the north-central part of Cordillera Central, DR, covering approximately 1,800 km 2 (Figure 1). Even-aged natural stands of P. occidentalis are located within three ecological zones (EZs) according to the Holdridge [10] classification: Subtropical Dry Forest (DEZ), Subtropical Humid Forest (IEZ), and Subtropical Very Humid Forest (HEZ). Average elevations above sea level are 500, 650, and 800 m, respectively [11].…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

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Evaluation of Different Modeling Approaches to Estimating Total Bole Volume for <em>Pinus occidentalis, </em>Swartz in Different Ecological Zones

Bueno-López,

Caraballo-Rojas,

Torres-Herrera

2024

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Pinus occidentalis, Swartz is the primary timber species in the Dominican Republic (DR). Despite its economic importance, studies conducted on this species are very scarce, making it difficult to estimate current inventory levels. This study aims to enhance the accuracy of estimating total bole volume of P. occidentalis in different ecological zones (EZs) within La Sierra, evaluating and comparing two established volume equations—combined variable and Schumacher-Hall—across nine modeling variants (MVs). An indicator variables analysis determined the necessity of distinct equations for two EZs. Fitting included both linear and nonlinear models. Our comprehensive statistical analysis included goodness-of-fit metrics to evaluate each model variant's performance rigorously. Modeling variant SH02 was most effective in the Dry Ecological Zone, showing superior performance in both fitting and validation phases. Similarly, SH03 emerged as the best fit for the Combined Intermediate and Humid Ecological Zones, achieving the lowest overall ranking sum among tested variants. The SH equation variants SH02 and SH03, provide reliable and precise volume estimations, allowing optimization of forestry management practices for P. occidentalis trees. The SH models outperformed the CV model variants' consistency in parameter estimation. This tailored approach employed ensures more accurate volume predictions, which is crucial for sustainable management and conservation efforts.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Evaluation of Different Modeling Approaches to Estimating Total Bole Volume for <em>Pinus occidentalis, </em>Swartz in Different Ecological Zones

Bueno-López,

Caraballo-Rojas,

Torres-Herrera

2024

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“…Os resultados obtidos pela MVS 2 são similares aos encontrados por Abreu et al (2020) ao avaliar alternativas para estimar volumes individuais em diferentes formações florestais no estado de Minas Gerais, relatou que mesmo apresentando bons resultados, a MVS, para alguns volumes pequenos, não conseguiu apresentar boas estimativas, comparando-se a outras metodologias avaliadas. Montaño (2016), ao modelar variáveis dendrométricas para plantios comerciais, também utilizou MVS para biomassa seca em florestas tropicais e nesse estudo, as MVS também foram inferiores a outras metodologias utilizadas no trabalho desse autor.…”

Section: Mvsunclassified

“…Ela é uma expressão em que o volume da madeira é apresentado como função de outras grandezas ou variáveis da árvore (normalmente o diâmetro a altura do peito e a altura) que podem ser medidas e estimadas por meio não destrutivo (Batista et al, 2014). Porém nos últimos anos, as equações volumétricas têm sido utilizadas em estudos comparativos juntamente com aplicações de ferramentas da inteligência artificial, haja vista os bons resultados obtidos em alguns trabalhos na ciência florestal, dada à sua flexibilidade no treinamento e modelagem das relações entre variáveis, capacidade de aprendizado de informações de um conjunto de dados e a generalização desse aprendizado para dados desconhecidos (Binoti et al 2016;Bonete et al, 2019;Abreu et al, 2020).…”

Section: Introductionunclassified

Estimativas volumétricas em povoamentos de eucalipto utilizando máquinas de vetores de suporte e redes neurais artificiais

Cordeiro¹,

Arce²,

Retslaff³

et al. 2022

MYB

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Este estudo teve por objetivo avaliar o desempenho de redes neurais artificiais (RNA) e máquinas de vetor de suporte (MVS) na modelagem volumétrica em povoamentos de eucalipto. Utilizou-se dados oriundos de plantios comerciais não desbastados, localizados em quatro municípios na mesorregião sul do estado do Amapá e foram disponibilizados por uma empresa privada. Foram ajustados modelos volumétricos consagrados na literatura e comparados com a técnica de MVS e de RNA. Os dados foram divididos em 80% para treinamento e 20% para validação dos modelos, as mesmas variáveis dendrométricas utilizadas pelos modelos de regressão (dap e altura) foram utilizadas pelas MVS e RNA. Para o treinamento e generalização das MVS, foram utilizadas quatro configurações, formadas a partir de duas funções de erro e duas funções de Kernel. Para configuração, treinamento e generalização das RNA, foi utilizado o software NeuroForest -Volumetric, no qual foram utilizadas configurações de redes do tipo Adaline (Adaptive Linear Element); Multilayer Perceptron (MLP) e Funções de Base Radial (RBF). A qualidade dos ajustes dos modelos de regressão, e das metodologias utilizando RNA e MVS, foram avaliadas utilizando-se o coeficiente de correlação entre os volumes individuais observados e estimados (ryŷ), a raiz quadrada do erro médio, expresso em porcentagem da média (RMSE%), análise gráfica dos resíduos (Res%). Considerando os resultados, MVS e RNA obtiveram desempenho ligeiramente melhores, comparados à metodologia tradicional, nas estimativas de volume individual, demonstrando serem técnicas que se adequaram bem para aplicações na área de mensuração e manejo florestal. PALAVRAS CHAVE: análise de regressão, aprendizado de máquina, volumetria.

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“…Examples of applications with precision gain in the use of mixed modeling include making biomass predictions for Caatinga species (ABREU et al, 2020a), estimating total height of Eucalyptus sp. (MENDONÇA et al, 2015), and predicting wood volume (ABREU et al, 2020b). Monteiro et al (2021) report the use of mixed models to estimate the volume of individual trees in different forest typologies.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Mixed-Effect Models for Volumetric Estimation of Lumber From Native Amazonian Species

Abreu

Lima²,

Rabelo³

et al. 2022

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Alternatives to Estimate the Volume of Individual Trees in Forest Formations in the State of Minas Gerais, Brazil

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Evaluation of Different Modeling Approaches to Estimating Total Bole Volume for <em>Pinus occidentalis, </em>Swartz in Different Ecological Zones

Evaluation of Different Modeling Approaches to Estimating Total Bole Volume for <em>Pinus occidentalis, </em>Swartz in Different Ecological Zones

Estimativas volumétricas em povoamentos de eucalipto utilizando máquinas de vetores de suporte e redes neurais artificiais

Mixed-Effect Models for Volumetric Estimation of Lumber From Native Amazonian Species

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