Reichenzeller, Eva und Dietenberger, Steffen und Mueller, Marlin M. und Adam, Markus Roland und Arlaud, Hanna und Borremans, Cadwal und Chaparro, David und Fluhrer, Anke und Hellwig, Florian Marcus und Jagdhuber, Thomas und Jonard, Francois und Thiel, Christian und Dubois, Clemence (2026) Individual Tree Stem Detection Using the Vertical Complexity Index on Structure-from-Motion Point Clouds. Forests, 17 (7). Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/f17070807. ISSN 1999-4907.
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- Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
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Offizielle URL: https://www.mdpi.com/1999-4907/17/7/807
Kurzfassung
Automated Individual Tree Stem Detection (ITSD) is an important technique for forest management and conservation. In this study, a new method is tested, using unoccupied aerial vehicle (UAV)-derived point clouds from RGB imagery depicting deciduous dense forests in Germany. For the ITSD, the Vertical Complexity Index (VCI) was applied on five different datasets, including four Structure-from-Motion point clouds of a site in the Hainich National Park and one UAV LiDAR point cloud located at the Research Centre Jülich in Germany for comparison. First, four parameters were calibrated on one dataset and then used on the remaining point clouds to test the robustness of the respective method. The results showed that, for the SfM datasets, up to 82% of overstory trees could be detected with a Precision of up to 0.82 and F1-Score of up to 0.78. The LiDAR point cloud achieved an F1-Score of 0.69 using the same parameter set, but performance could be improved up to an F1-Score of 0.86 when adjusting one parameter. False negatives of the SfM datasets can be traced back to leaning trees and a low diameter at breast height (DBH). The application of this new method proved to be robust across different datasets and study sites, showing promising results for RGB-derived point clouds, and considering the low computational power, holding great potential for future analysis. Especially in forest management, the application of this method on low-cost RGB point clouds would be beneficial compared to the more expensive LiDAR imaging.
| elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/225866/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Titel: | Individual Tree Stem Detection Using the Vertical Complexity Index on Structure-from-Motion Point Clouds | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Autoren: |
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| Datum: | 10 Juli 2026 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Erschienen in: | Forests | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Band: | 17 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.3390/f17070807 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Verlag: | Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Name der Reihe: | Forest Inventory, Modeling and Remote Sensing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 1999-4907 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stichwörter: | deciduous broadleaf forest (DBF); forest inventory; forest remote sensing; Hainich National Park; individual tree detection (ITD); individual tree stem detection (ITSD); point clouds; structure from motion (SfM); unoccupied aerial vehicle (UAV); vertical complexity index (VCI) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programm: | Luftfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programmthema: | Luftverkehr und Auswirkungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Schwerpunkt: | Luftfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Forschungsgebiet: | L AI - Luftverkehr und Auswirkungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | L - Klima, Wetter und Umwelt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standort: | Jena | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institute & Einrichtungen: | Institut für Datenwissenschaften Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt von: | Müller, Marlin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt am: | 28 Jul 2026 12:14 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Letzte Änderung: | 28 Jul 2026 12:14 |
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