• Energy Research

AbstractAccurate mapping and monitoring of tropical forests aboveground biomass (AGB) is crucial to design effective carbon emission reduction strategies and improving our understanding of Earth’s carbon cycle. However, existing large-scale maps of tropical forest AGB generated through combinations of Earth Observation (EO) and forest inventory data show markedly divergent estimates, even after accounting for reported uncertainties. To address this, a network of high-quality reference data is needed to calibrate and validate mapping algorithms. This study aims to generate reference AGB datasets using field inventory plots and airborne LiDAR data for eight sites in Central Africa and five sites in South Asia, two regions largely underrepresented in global reference AGB datasets. The study provides access to these reference AGB maps, including uncertainty maps, at 100 m and 40 m spatial resolutions covering a total LiDAR footprint of 1,11,650 ha [ranging from 150 to 40,000 ha at site level]. These maps serve as calibration/validation datasets to improve the accuracy and reliability of AGB mapping for current and upcoming EO missions (viz., GEDI, BIOMASS, and NISAR).

La biomasse forestière est un indicateur essentiel pour la surveillance des écosystèmes et du climat de la Terre. Il s'agit d'une contribution essentielle à la comptabilisation des gaz à effet de serre, à l'estimation des pertes de carbone et de la dégradation des forêts, à l'évaluation du potentiel des énergies renouvelables et à l'élaboration de politiques d'atténuation du changement climatique telles que REDD+, entre autres. La cartographie mur à mur de la biomasse aérienne (AGB) est maintenant possible avec la télédétection par satellite (RS). Cependant, les méthodes RS nécessitent des données in situ existantes, à jour, fiables, représentatives et comparables pour l'étalonnage et la validation. Nous présentons ici l'initiative Forest Observation System (Fos), une coopération internationale visant à établir et à maintenir une base de données mondiale sur la biomasse forestière in situ. Les estimations de la hauteur de l'AGB et de la canopée avec leurs incertitudes associées sont dérivées à une échelle de 0,25 ha à partir de mesures sur le terrain effectuées dans des parcelles de recherche permanentes à travers les forêts du monde. Toutes les estimations des placettes sont géolocalisées et ont une taille qui permet une comparaison directe avec de nombreuses mesures RS. Le Fos offre le potentiel d'améliorer la précision des produits de la biomasse à base de RS tout en développant de nouvelles synergies entre la RS et les communautés de recherche sur les écosystèmes terrestres. La biomasa forestal es un indicador esencial para monitorear los ecosistemas y el clima de la Tierra. Es un insumo crítico para la contabilidad de gases de efecto invernadero, la estimación de las pérdidas de carbono y la degradación forestal, la evaluación del potencial de energía renovable y para el desarrollo de políticas de mitigación del cambio climático como REDD+, entre otras. El mapeo de pared a pared de la biomasa sobre el suelo (AGB) ahora es posible con la teledetección satelital (RS). Sin embargo, los métodos de RS requieren datos in situ existentes, actualizados, confiables, representativos y comparables para la calibración y validación. Aquí, presentamos la iniciativa del Sistema de Observación Forestal (FOS), una cooperación internacional para establecer y mantener una base de datos global de biomasa forestal in situ. Las estimaciones de altura de AGB y dosel con sus incertidumbres asociadas se derivan a una escala de 0,25 ha a partir de mediciones de campo realizadas en parcelas de investigación permanentes en los bosques del mundo. Todas las estimaciones de parcelas están geolocalizadas y tienen un tamaño que permite la comparación directa con muchas mediciones de RS. El FOS ofrece el potencial de mejorar la precisión de los productos de biomasa basados en RS al tiempo que desarrolla nuevas sinergias entre las comunidades de investigación de ecosistemas basados en RS y en tierra. Forest biomass is an essential indicator for monitoring the Earth's ecosystems and climate. It is a critical input to greenhouse gas accounting, estimation of carbon losses and forest degradation, assessment of renewable energy potential, and for developing climate change mitigation policies such as REDD+, among others. Wall-to-wall mapping of aboveground biomass (AGB) is now possible with satellite remote sensing (RS). However, RS methods require extant, up-to-date, reliable, representative and comparable in situ data for calibration and validation. Here, we present the Forest Observation System (FOS) initiative, an international cooperation to establish and maintain a global in situ forest biomass database. AGB and canopy height estimates with their associated uncertainties are derived at a 0.25 ha scale from field measurements made in permanent research plots across the world's forests. All plot estimates are geolocated and have a size that allows for direct comparison with many RS measurements. The FOS offers the potential to improve the accuracy of RS-based biomass products while developing new synergies between the RS and ground-based ecosystem research communities. الكتلة الحيوية للغابات هي مؤشر أساسي لرصد النظم الإيكولوجية للأرض ومناخها. وهو مدخل حاسم في المحاسبة المتعلقة بغازات الدفيئة، وتقدير خسائر الكربون وتدهور الغابات، وتقييم إمكانات الطاقة المتجددة، ووضع سياسات للتخفيف من آثار تغير المناخ مثل المبادرة المعززة لخفض الانبعاثات الناجمة عن إزالة الغاباتوتدهورها، من بين أمور أخرى. أصبح من الممكن الآن رسم خرائط من الجدار إلى الجدار للكتلة الحيوية فوق الأرض (AGB) باستخدام الاستشعار عن بعد عبر الأقمار الصناعية (RS). ومع ذلك، تتطلب طرق RS بيانات موجودة وحديثة وموثوقة وتمثيلية وقابلة للمقارنة في الموقع للمعايرة والتحقق من الصحة. نقدم هنا مبادرة نظام مراقبة الغابات، وهو تعاون دولي لإنشاء وصيانة قاعدة بيانات عالمية للكتلة الحيوية للغابات في الموقع. يتم اشتقاق تقديرات ارتفاع AGB والمظلة مع أوجه عدم اليقين المرتبطة بها على مقياس 0.25 هكتار من القياسات الميدانية التي تم إجراؤها في قطع البحث الدائمة عبر غابات العالم. جميع تقديرات المخطط محددة جغرافيًا ولها حجم يسمح بالمقارنة المباشرة مع العديد من قياسات RS. يوفر نظام التشغيل الحر إمكانية تحسين دقة منتجات الكتلة الحيوية القائمة على RS مع تطوير أوجه تآزر جديدة بين RS ومجتمعات أبحاث النظام الإيكولوجي الأرضية.