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Tutorial

Censimento alberi in QGIS da immagini aeree

Pubblicato il

Un censimento alberi in QGIS è un layer di punti con un punto per albero e una riga di attributi: un ID, la specie, la dimensione del tronco, le condizioni e la data dell'ultima ispezione. Le immagini aeree o il LiDAR ti danno i punti, la dimensione della chioma e l'altezza dalla scrivania. Specie, tronco e condizioni arrivano da un sopralluogo in campo.

Questa divisione è ciò che la maggior parte delle guide salta. Nessun modello legge una specie o un tronco marcio da un'ortofoto a 20 cm, quindi il censimento più rapido è quello in cui la scrivania conta e il campo giudica.

La risposta breve

Il tuo punto di partenzaMetodoCosa ottieni dalla scrivania
La tua città o il tuo cliente pubblica già un censimentoMetodo 1: dati aperti sugli alberiPunti con specie, spesso con dimensione del tronco
Un'ortofoto e qualche centinaio di alberiMetodo 2: digitalizzare i punti a manoPunti che hai posizionato tu
Un modello di superficie e un modello del terreno da LiDARMetodo 3: cime degli alberi da un modello di altezza della chiomaPunti con un'altezza ciascuno
Un'ortofoto e migliaia di alberiMetodo 4: un modello di segmentazioneUn poligono di chioma per albero, poi un punto con la dimensione della chioma

Tutti e quattro finiscono allo stesso modo: il layer va in campo su un tablet, dove qualcuno aggiunge ciò che le immagini non possono mostrare.

Cosa registra un censimento alberi

Scrivi la tabella degli attributi prima di posizionare un solo punto. Cambiarla dopo il sopralluogo significa un secondo sopralluogo.

AttributoDalla scrivaniaDal campo
ID alberoSì, generatoNumero della targhetta, se gli alberi ne hanno una
PosizioneSìCorretta dove la chioma nasconde il tronco
Diametro o area della chiomaSì, dalle immaginiVerificato
AltezzaSì, con il LiDARMisurata se non c'è il LiDAR
SpecieNoSì
Diametro o circonferenza del troncoNoSì, all'altezza che fissa il tuo standard
Condizioni, difetti, prossima ispezioneNoSì

In Germania un Baumkataster registra le ispezioni che il dovere di custodia richiede e la maggior parte dei proprietari segue le linee guida FLL per il controllo degli alberi (edizione 2020) e la guida GALK ai registri degli alberi. Questi documenti fissano l'elenco dei campi, quindi parti da loro e non da questa tabella.

Dove il web sbaglia

"L'IA può costruire l'intero censimento dalle immagini." Conta e misura le chiome. Non può vedere un tronco sotto una chioma, riconoscere la maggior parte delle specie da una foto RGB né giudicare se un ramo cadrà. Ogni pagina che promette un censimento finito da un volo vende solo la prima metà del lavoro.

"Una mappa della chioma è un censimento alberi." Una mappa della chioma è una superficie che risponde a "che quota di questo quartiere è all'ombra". Un censimento risponde a "quale albero, dove, in che stato". Se ti serve la copertura, la guida giusta è mappare la chioma degli alberi in QGIS.

Prima di iniziare

  • QGIS 3.22 o successivo.
  • Immagini abbastanza recenti da mostrare gli alberi di quest'anno. Le immagini con foglie mostrano meglio le chiome; quelle senza foglie mostrano meglio tronchi e ramificazioni.
  • Un CRS proiettato in metri, così aree e diametri escono in metri.

Le immagini gratuite sono migliori di quanto molti si aspettano:

  • Polonia: l'ortofoto nazionale su Geoportal è libera per qualsiasi uso dal 24 giugno 2020, per lo più a 25 cm e a 10 cm o meno nelle città. Il plugin gratuito "Pobieracz danych GUGiK" la scarica da dentro QGIS.
  • Germania: diversi Länder pubblicano come dati aperti il DOP20, la loro ortofoto a 20 cm, tra cui Baden-Württemberg e Bassa Sassonia. Il servizio nazionale dell'agenzia federale è a pagamento.
  • Inghilterra: l'Environment Agency pubblica modelli di superficie e di terreno LiDAR a 1 m per quasi tutto il paese con la Open Government Licence.
  • Stati Uniti: le immagini aeree NAIP sono gratuite presso l'USDA.

Metodo 1: dati aperti sugli alberi

Molte città gestiscono già un censimento e lo pubblicano. Berlino condivide gli alberi di strade e parchi, Dortmund pubblica un censimento costruito dai propri dati e dalle immagini aeree, Colonia ha messo online il suo a luglio 2025 e Parigi offre 219.432 alberi come punti. Carichi il file o il servizio in QGIS e parti con la specie già compilata.

OpenStreetMap mappa anche i singoli alberi, come punti natural=tree. Scaricare i dati OSM in QGIS mostra come estrarli con QuickOSM.

Usalo quando: gli alberi appartengono alla città e il censimento è recente.

Evitalo quando: il lavoro riguarda terreni privati, un campus o una nuova lottizzazione. I censimenti aperti si fermano agli alberi pubblici.

Metodo 2: digitalizzare i punti a mano

Crea il layer con Layer > Create Layer > New GeoPackage Layer…, tipo di geometria Point, e aggiungi i campi della tabella qui sopra. Attiva la modifica, poi clicca una volta sul centro di ogni chioma sopra l'ortofoto.

È il metodo da scrivania più preciso e il più lento. Decidi tu ogni punto, quindi una siepe non diventa mai dodici alberi e due chiome a contatto non diventano mai una.

Usalo quando: hai qualche centinaio di alberi, o un sito in cui ogni albero conta, come una pratica edilizia.

Evitalo quando: il conteggio arriva alle migliaia.

Metodo 3: cime degli alberi da un modello di altezza della chioma

Con il LiDAR, la cima di ogni albero è il pixel più alto del suo intorno, quindi puoi trovare le cime senza alcun addestramento. Costruisci prima il modello di altezza della chioma, la superficie meno il terreno, come descritto nella guida alla chioma degli alberi; la spiegazione di DSM e DTM tratta i due input.

Trova il massimo locale

Esegui r.neighbors (GRASS) sul modello di altezza della chioma con il metodo impostato su maximum e un intorno di 5 pixel. Con pixel da 1 m è una finestra di 5 m.

Tieni le cime degli alberi

In Raster > Raster Calculator…, tieni i pixel uguali al massimo locale e più alti di 3 m: ("chm@1" = "chm_max@1") AND ("chm@1" > 3).

Trasforma i pixel in punti

Converti il risultato con Raster pixels to points, poi tieni i punti con valore 1 usando Extract by attribute.

Aggiungi l'altezza

Aggiungi l'altezza a ogni punto con Sample raster values sul modello di altezza della chioma.

La dimensione della finestra è l'impostazione che conta. Troppo piccola e una quercia larga dà tre cime; troppo grande e due alberi piccoli si fondono in uno. Adattala alla larghezza tipica delle chiome nel tuo sito e controlla un campione a occhio.

Usalo quando: hai il LiDAR e ti servono le altezze.

Evitalo quando: hai solo immagini, o il LiDAR è più vecchio degli alberi che conti.

Metodo 4: un modello di segmentazione

Un modello di segmentazione ha imparato che aspetto ha una chioma e restituisce un poligono per albero da un'ortofoto RGB ordinaria. Ne costruiamo uno, AI Segmentation, e questa sezione parla del nostro strumento.

Disegna una zona sull'ortofoto aperta in QGIS e scrivi tree. Il modello gira sui nostri server, quindi non serve una scheda grafica, e ogni chioma torna come poligono nel CRS del tuo progetto con area_m2 e un score di confidenza.

Un villaggio visto dall'alto in cui ogni chioma, nei giardini e lungo le strade, è riempita con un colore proprio come poligono separato.
893 chiome da una sola esecuzione su un villaggio olandese, ciascuna come poligono a sé. Contate dal layer, non stimate.

Per trasformare le chiome in punti del censimento:

Crea un punto per chioma

Esegui Centroids sul layer delle chiome. Ogni punto mantiene gli attributi della sua chioma.

Aggiungi il diametro della chioma

Aggiungi il diametro della chioma con la Calcolatrice di campi, come campo decimale: 2 * sqrt("area_m2" / pi()).

Numera gli alberi

Aggiungi un campo tree_id riempito con @row_number, poi le colonne di campo vuote della tua tabella degli attributi.

Usalo quando: hai migliaia di alberi lungo strade, parchi o giardini, da immagini che hai già.

Evitalo quando: il popolamento è chiuso. Senza spazio tra le chiome, un'esecuzione tree restituisce una grande forma invece di un poligono per fusto, quindi lì usa il Metodo 3. I riquadri di immagine vengono inviati ai nostri server; se non possono lasciare il tuo computer, usa il Metodo 2 o 3.

Finire in campo

Porta il layer di punti agli alberi con QField, l'app mobile gratuita per i progetti QGIS di OPENGIS.ch. Funziona offline, apre i moduli che hai preparato in QGIS e permette di aggiungere foto per albero. Imposta in QGIS un menu a tendina per specie e condizioni prima di partire, così ogni rilevatore scrive le stesse parole.

Per le ispezioni periodiche con registri a valore legale esistono software dedicati ai censimenti e alcuni, come Baumsicht in Germania, girano su QGIS. Il layer di punti che hai costruito qui si importa al loro interno.

Da ricordare

  • Un censimento alberi è un punto per albero con attributi, non una superficie di chioma.
  • La scrivania dà posizione, dimensione della chioma e, con il LiDAR, altezza. Il campo dà specie, tronco e condizioni.
  • Usa prima un censimento aperto, la digitalizzazione a mano per qualche centinaio di alberi, le cime LiDAR quando servono le altezze e un modello di segmentazione per migliaia di alberi su immagini.
  • Controlla ogni metodo automatico su un campione che hai contato a mano prima di fidarti del totale.

Domande frequenti

Il censimento degli alberi è obbligatorio?

Di solito nessuna legge richiede il censimento in sé. I proprietari di alberi accanto a strade e sentieri devono ispezionarli per la sicurezza, e un censimento è il modo per dimostrare che le ispezioni ci sono state. In Germania questo dovere di custodia è il motivo per cui la maggior parte dei comuni tiene un Baumkataster.

L'IA può riconoscere la specie degli alberi da immagini aeree?

Non in modo affidabile dalle ortofoto RGB che la maggior parte delle persone ha. La mappatura delle specie richiede immagini multispettrali o iperspettrali e dati di addestramento locali, e anche allora si verifica in campo. Il nostro plugin restituisce chiome, non specie.

Quanto è accurato il rilevamento automatico degli alberi?

Dipende più dalla chioma che dallo strumento. Gli alberi isolati di strade e giardini vengono bene, le chiome a contatto si fondono. Conta 50 alberi a mano sulle tue immagini, confrontali con il layer e hai il tasso di errore per il tuo sito.

Posso fare un censimento alberi in QGIS gratis?

Sì. Censimenti aperti, digitalizzazione a mano e cime LiDAR costano solo tempo, e QField è gratuito. Un modello di segmentazione fa risparmiare tempo sui grandi numeri e si può iniziare gratis.

Per i lavori vicini, cos'è un'ortofoto spiega le immagini alla base di ogni metodo qui descritto, e la pagina dei plugin IA per QGIS mostra di cosa ha bisogno ogni plugin per funzionare.

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