Modeling forest stand attributes using Landsat ETM+ and QuickBird satellite images in western Turkey

Alkan Günlü, Ali Ihsan Kadiogullari
2018 Bosque (Valdivia)  
This study assessed the suitability of Landsat ETM+ and QuickBird digital number values and various vegetation indices for predicting some structural parameters of forests in western Turkey. The empirical relationships between the structural parameters such as stand volume, basal area, tree density and quadratic mean diameter, and Landsat ETM+ and QuickBird satellite images were estimated using stepwise multiple regression analysis. Results indicated weak relationships between forest structural
more » ... n forest structural parameters and Landsat ETM+ images. The adjusted R 2 values of the regression analysis using the spectral digital number values for stand volume, basal area, tree density and quadratic mean diameter were found to be 0.37, 0.32, 0.44 and 0.25, respectively. Based on the vegetation indices, the adjusted R 2 values of the regression analysis were attained as 0.36, 0.34, 0.28 and 0.17, respectively. However, the results demonstrated moderate relationships between the forest structural parameters and the QuickBird satellite image. The adjusted R 2 values from the regression analysis using the digital number values for stand volume, basal area, tree density and quadratic mean diameter were found as 0.57, 0.45, 0.29 and 0.30, respectively. Depending on the vegetation indices, the adjusted R 2 values from the regression analysis were obtained as 0.54, 0.41, 0.41 and 0.44, respectively. When the results from Landsat ETM+ and QuickBird satellite images are compared with each other, it could be stated that the QuickBird satellite images provide better representation of structural parameters of forests. RESUMEN Este estudio evaluó la idoneidad de los valores de número digital Landsat ETM+ y QuickBird y varios índices de vegetación para predecir parámetros estructurales de bosques en el oeste de Turquía. Las relaciones empíricas entre los parámetros estructurales tales como volumen del rodal, área basal, densidad y DMC, y las imágenes satelitales Landsat ETM+ y QuickBird se estimaron mediante análisis de regresión múltiple por pasos. Los resultados indicaron relaciones débiles entre los parámetros estructurales del bosque y las imágenes Landsat ETM+. Los valores ajustados de R 2 del análisis de regression, utilizando los valores numéricos digitales espectrales para el volumen del rodal, área basal, densidad y DMC fueron 0,37, 0,32, 0,44 y 0,25, respectivamente. Con base en los índices de vegetación, los valores R 2 ajustados alcanzaron a 0,36, 0,34, 0,28 y 0,17, respectivamente. Los resultados demostraron relaciones moderadas entre parámetros estructurales del bosque y la imagen del satélite QuickBird. Los valores ajustados de R 2 del análisis de regresión usando los valores numéricos digitales para volumen, área basal, densidad y DMC fueron 0,57, 0,45, 0,29 y 0,30, respectivamente. Según los índices de vegetación, los valores ajustados de R 2 fueron 0,54, 0,41, 0,41 y 0,44, respectivamente. Al comparar resultados de imágenes Landsat ETM+ y QuickBird, podría decirse que este último proporcionan mejor representación de parámetros estructurales de los bosques. Palabras clave: parámetros estructurales del bosque, Landsat ETM+, QuickBird, índice de vegetación, Turquía.
doi:10.4067/s0717-92002018000100049 fatcat:3bt5plybrbffrokc4jixkb2yiu