Τρισδιάστατη Απεικόνιση Δασικών Ειδών / Συστάδων / Οικοσυστημάτων

Διαβάστε περισσότερα...

Χρήσιμα νέα. Αν κανείς ασχολείται με την 3d απεικόνιση οικοσυστημάτων-οικοτόπων και γνωρίζει κάποιο τλογισμικό, ας μας ανοίξει τα μάτια

Αρκεί το λογισμικό να παρέχει επιστημονικά σωστές αναπαραστάσεις των δεδομένων που παρέχει ο χρήστης...

Δεν ξέρω αν τα μεγάλα λογισμικά της αγοράς 3D μπορούν να το κάνουν αυτό. Εδώ θα ήθελα τη γνώμη των συναδέλφων που καταπιάνονται με αυτά.

Για παράδειγμα ο σχεδιασμός των διαστάσεων ενός κορμού δέντρου κάποιου είδους θα πρέπει να γίνεται σύμφωνα με την αλλομετρία του συγκεκριμένου είδους και για τη συγκεκριμένη ποιότητα τόπου και όχι να αποδίδεται μία αφηρημένη (καλλιτεχινική αναπαράσταση).

Νομίζω πως κάπως έτσι πρέπει να είναι Δημήτρη. Τα μεγάλα λογισμικά ίσως δίνουν μια "χοντροκομμένη" εικόνα ειδών, συστάδων κ οικοσυστημάτων. Εντάξει, στα οικοσυστήματα ίσως επειδή βρισκόμαστε σε μεγαλύτερες κλίμακες να έχουν ικανοποιητικότερη απόδοση. Αλλά για παράδειγμα τι γίνεται σε επίπεδο οικοτόπου, εντός λίγων εκταρίων ή εντός των μικροαποθεμάτων;

Φεύγει από την εικόνα της απλής χαρτογράφησης και σχεδίασης, ίσως να αφορά συγκεκριμένη κατηγορία λογισμικών

Μία σχετικά εύκολή αλλά κάπως χρονοβόρα διαδικασία για μικρές συστάδες ή δειγματοληπτικές επιφάνειες είναι η σχεδίαση των δέντρων με το Sketchup (πρώην google και τώρα trimble). Είναι ελεύθερο, και τουλάχιστον μπορείς να βάλεις διάμετρο κορμού, ύψος, κλαδιά κτλ. και ίσως ικανοποιητικά και φύλλα. Όταν το είχα κοιτάξει υπήρχε η δυνατότητα εισαγωγής και από σχέδιο cad και εξαγωγή σε google earth για να έχεις και το ανάγλυφο και για φωτορεαλιστικό σχεδιασμό. Υπάρχει και έκδοση pro που ίσως να έχει και δυνατότητες που να βοηθούν στη συγκεκριμένη διαδικασία. Πάντως σίγουρα αξίζει μια ματιά σε όποιον το έχει ανάγκη και όρεξη.

Άλλη επιλογή και μάλιστα opensource, η οποία φαίνεται να δίνει τη δυνατότητα σχεδίασης δέντρων ανά είδος και με αλλομετρικά χαρακτηριστικά είναι το Virtual Terrain Project ( vterrain.org/ ). Δεν έχω εμπειρία, μόνο από τα manuals + case studies.

Τέλος, για αρδή 3D απεικόνιση συστάδων ανά τύπο συν κάποια είδη, χωρίς δυνατότητα σχεδίασης για κάθε δέντρο, μια καλή και φθηνή επιλογή είναι το mapmaker ( www.mapmaker.com/v3/index.htm ). Το δοκίμασα παλιότερα και εδωσε σχετικά καλά αποτελέσματα για φωτορεαλισμό για συστάδα δίπλα από ανεμογεννήτριες.

zisis_gagkas έγραψε: Άλλη επιλογή και μάλιστα opensource, η οποία φαίνεται να δίνει τη δυνατότητα σχεδίασης δέντρων ανά είδος και με αλλομετρικά χαρακτηριστικά είναι το Virtual Terrain Project ( vterrain.org/ ). Δεν έχω εμπειρία, μόνο από τα manuals + case studies.

Μόλις είδα ένα μικρό βίντεο με τρισδιάστατη αναπαράσταση αλλά δυστυχώς δεν είχε δασολογικό περιεχόμενο. Παρόλα ταύτα από μία πρώτη ματιά φαίνεται δυνατό λογισμικό ενώ υπάρχει αντίστοιχο plug-in για Quantum GIS. Καθόλου άσχημα! Πάει για δοκιμή αυτό το ΣΚ!

Thanks Zisis

Ένα προσωπικό παράδειγμα δουλειάς που έχω κάνει μαζί με άλλους συναδέρφους είναι εδώ:
www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425710000684 (φαντάζομαι έχεις access στο Remote Sensing of Environment). Ο σκοπός του paper δεν έχει σχέση με το θέμα μας εδώ, όμως οι εικόνες 2 & 3 είναι fake. Η πρώτη έχει φτιαχτεί από δέντρα (wavefront .obj) που δημιουργήθηκαν με το πρόγραμμα OnyxTREE και η δεύτερη με το PINOGRAM. Προσοχή όμως: τα προγράμματα αναπαρήγαγαν μόνο 'δέντρα'. Για να περάσουμε σε επίπεδο συστάδας, χρησιμοποιήσαμε έναν αλγόριθμο που τοποθετεί τα ‘δεντρα’ σε ψευδο-τυχαίες θέσεις, τα γυρίζει ως προς τον άξονά τους σε τυχαίες γωνίες κτλ. Η 3D απεικόνηση είναι άλλη ιστορία που καλύτερα να μην τη συγχέουμε με το μοντέλο δέντρου/συστάδας. Τα μοντέλα δέντρων/συστάδας είναι -στην τελική- αρχεία με μια αλληλουχία σημείων στο χώρο. Για την απεικόνηση χρησιμοποιήσαμε αλγόριθμο ray tracing. Η διαδικασία δηλαδή που ακολουθήσαμε είναι: 1) φτιάχνω ένα ή περισσότερα δέντρα (με το software που προανέφερα), 2) τα βάζω στο χώρο όπου θέλω (με αλγόριθμο γραμμένο 'στο χέρι') και 3)δημιουργώ μια 3D απεικόνηση της συστάδας (πάλι με αλγόριθμο γραμμένο 'στο χέρι'). Ένα ακόμα παράδειγμα από την ίδια σχεδόν ερευνητική ομάδα μπορείς να δεις εδώ (αν έχεις access): www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425711000873 (η εικόνα 7, είναι μια αρκετά ρεαλιστική αναπαράσταση σαβάνας). Και στις 2 περιπτώσεις που ανέφερα τα 3D μοντέλα χρησιμοποιούνται για έρευνα των φασματικών (και άλλων) χαρακτηριστικών των συστάδων.

Καλώς το συνάδελφο Βασίλη!

Σε ευχαριστώ για τη συνεισφορά σου σε αυτή την ανάρτηση. Την περίμενα

Εγώ έχω πρόσβαση σε μεγάλο πλήθος επιστημονικών περιοδικών, το ζήτημα είναι τι κάνουν αυτοί που δεν έχουν συνάδελφε!

Δίνεις πολύ ενδιαφέρουσες πληροφορίες και πηγές στην ανάρτηση σου ενώ αντιλαμβάνομαι την κριτική σου για τη διαφορά της τρισδιάστατης απεικόνισης από το μοντέλο αν και πιστεύω ότι ξεκαθαρίζω τι εννοώ ακριβώς από το κείμενο μου.

Αλήθεια τι εννοείς με τη φράση 'Τα μοντέλα δέντρων/συστάδας είναι -στην τελική- αρχεία με μια αλληλουχία σημείων στο χώρο;' Βασίλη;

Επίσης μιας και μιλάμε για μοντελοποίηση συστάδας θα είχε μεγάλο ενδιαφέρον να μας εξηγήσεις σε ένα μίνι αρθράκι σου πως δημιουργήσατε τον αλγόριθμο ώστε να τοποθετήσετε τα δέντρα στο χώρο. Αναρωτιέμαι αν ο χώρος αυτός είχε περιορισμούς όσον αφορά το συνολικό ή το μέσο όγκο που μπορούσε να υπάρχει στο εσωτερικό του ή γενικότερα τους πόρους που μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν από τα δέντρα ώστε να αναπτυχθούν

Με λίγα λόγια ρωτάω πως πάρθηκε η απόφαση να βάλετε σε ένα χώρο για παράδειγμα ενός εκταρίου 1000 δέντρα αντί για 700, τι είδους κατανομή διαμέτρων ακολουθούσε και γιατί; Περνάμε σε άλλη συζήτηση πιστεύω αλλά είναι χρήσιμη για να αντιληφθούμε πως δουλεύει το μοντέλο.

Αν οι απαντήσεις βρίσκονται μέσα στο άρθρο πες μου να της ψάξω εκεί αλλά πιστεύω θα είναι χρήσιμο να δημοσιοποιηθούν και εδώ!

Γειά σου Δημήτρη και πάλι! Έχεις στοχευμένες ερωτήσεις πάντα! χεχε

Αλήθεια τι εννοείς με τη φράση 'Τα μοντέλα δέντρων/συστάδας είναι -στην τελική- αρχεία με μια αλληλουχία σημείων στο χώρο;' Βασίλη;

Για να κάνω έναν παραλληλισμό: το ‘δέντρο’ είναι όπως ένα αρχείο .html και η 3D απεικόνηση προκύπτει από ένα plug-in που κάνει τη δουλειά του browser. Αν ανοίξεις ένα από αυτά τα αρχεία με notepad θα δεις μια μεγάλη λίστα από σημεία Χ Υ Ζ και μερικές ιδιότητές τους.

ρωτάω πως πάρθηκε η απόφαση να βάλετε σε ένα χώρο για παράδειγμα ενός εκταρίου 1000 δέντρα αντί για 700, τι είδους κατανομή διαμέτρων ακολουθούσε και γιατί; Περνάμε σε άλλη συζήτηση πιστεύω αλλά είναι χρήσιμη για να αντιληφθούμε πως δουλεύει το μοντέλο.

Σωστά, περνάμε σε άλλη συζήτηση. Οι ιδιότητες των συστάδων που φτιάχτηκαν βρίσκονται στον πίνακα 1. Τις μετρήσεις τις πήραμε με κώδικα που κάνει parsing τα αρχεία και υπολογίζει πχ LAI, μέσο ύψος κτλ. Σκοπός της μελέτης δεν είναι να κάνουμε ανάλυση της δομής της συστάδας. Εμείς απλά θέλαμε να αναλύσουμε την επίδραση κάποιον μεταβλητών στα (εξομοιωμένα) ‘δεδομένα’ lidar. Επομένως, όπως εξηγεί το paper δύο τυχαίες μεταβλητές ορίζουν Χ και Υ στο χώρο για την τοποθεσία του κάθε δέντρου. Φυσικά ο αλγόριθμος αποτρέπει την τοποθέτηση δύο δέντρων στο ίδιο ακριβώς σημείο ή σε πολύ κοντινά σημεία. Οι περιορισμοί (που αναφέρεις) έχουν να κάνουν με την αναπαραγωγή συγκεκριμένων χαρακτηριστικών συστάδων που υπάρχουν στην πραγματικότητα: The model was parameterised to generate 3D structure matching observed tree height and LAI measured in a birch forest site in Sweden (Disney et al., 2009) και [...]Individual 3D trees were parameterised to match observed height, diameter-at-breast-height (dbh) and growth rates of a managed pine forest in the southern UK. Με λίγα λόγια λέμε «κοιτάξτε, η δομή των συστάδων δεν είναι φανταστική, αλλά εξομοιώνει συγκεκριμένους τύπους συστάδων που υπάρχουν και έχουν μετρηθεί».
Θυμίσου ότι τα περισσότερα προγράμματα εξομοιώνουν σε επίπεδο δέντρου, επομένως οι αλληλεπιδράσεις των δέντρων δεν εμπεριέχονται στο μοντέλο. Και τώρα επειδή βλέπω που το πας… (κάτι έχεις στο μυαλό σου...χεχε) για να γίνει με πιο ωραίο τρόπο αυτό που κάναμε στο paper θα μπορούσαμε να κάνουμε κάτι άλλο: να ‘ζευγαρώσουμε’ τα μοντέλα των δέντρων μας με ένα διαδικαστικό μακρο-οικολογικό μοντέλο, που θα μας ‘λέει’ (σύμφωνα με τη μακρο-οικολογία) τη θέση και τα χαρακτηριστικά του κάθε δέντρου στο χώρο. Κάτι αντίστοιχο έκανε ο Woodhouse σε ένα paper .
Τώρα δουλεύω σε κάτι παρεμφερές αλλά δεν έχει σταλεί ακόμα...σε 1-2 μήνες μπορεί να κάνω ένα post εδώ.

Ευχαριστώ για τις πολύ κατατοπιστικές απαντήσεις σου Βασίλη!

Πολύ σωστά διάβασες τη σκέψη μου με τις μακρο-οικολογικές παραμέτρους. Αν και σε πολλά σημεία διαφωνώ με τη σχετική βιβλιογραφία μιας και πολλοί ερευνητές βάζουν όλα τα οικοσυστήματα σε ένα τσουβάλι (Anyway... ξεφύγαμε).

Ελπίζω κάποια στιγμή μέχρι το τέλος του χρόνου να γράψω ένα μικρό αρθράκι στα Ελληνικά για τους συναδέλφους όσον αφορά τις αλληλεπιδράσεις αυτών των παραμέτρων μέσα σε μικρές ξυλώδεις κοινότητες.