A new method to estimate clumping index integrating gap fraction averaging with the analysis of gap size distribution.

Estimates of clumping index (Ω) are required to improve the indirect estimation of leaf area index (L) from optical field-based instruments such as digital hemispherical photography (DHP). A widely used method allows estimation of Ω from DHP using simple gap fraction averaging formulas (LX). This method is simple and effective but has the disadvantage of being sensitive to the spatial scale (i.e., the azimuth segment size in DHP) used for averaging and canopy density. In this study, we propose a new method to estimate Ω (LXG) based on ordered weighted gap fraction averaging (OWA) formulas, which addresses the disadvantages of LX and also accounts for gap size distribution. The new method was tested in 11 broadleaved forest stands in Italy; Ω estimated from LXG was compared with other commonly used clumping correction methods (LX, CC, and CLX). Results showed that LXG yielded more accurate Ω estimates, which were also more correlated with the values obtained from the gap size distribution methods (CC and CLX) than Ω obtained from LX. Leaf area index estimates, adjusted by LXG, are only 5%–6% lower than direct measurements obtained from litter traps, while other commonly used clumping correction methods yielded more underestimation. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Des estimations de l'indice d'agrégation (Ω) sont nécessaires pour améliorer l'estimation indirecte de l'indice de surface foliaire (L) à partir d'instruments optiques utilisés sur le terrain tels que la photographie hémisphérique numérique (PHN). Une méthode couramment utilisée permet d'estimer Ω à partir de la PHN en utilisant des formules simples de moyenne de proportion de trouées (LX). Cette méthode est simple et efficace, mais a le désavantage d'être sensible à l'échelle spatiale (c.-à-d. la taille du segment d'azimut de la PHN) utilisée pour calculer la moyenne et déterminer la densité du couvert. Dans cette étude, nous proposons une nouvelle méthode d'estimation de Ω (LXG) fondée sur des formules de moyenne pondérée et ordonnée (MPO) de la proportion de trouées, qui aborde le problème des désavantages de LX tout en tenant compte de la distribution de la taille des trouées. La nouvelle méthode a été testée dans 11 peuplements forestiers feuillus en Italie et les estimations de Ω avec la méthode LXG ont été comparées à celles d'autres méthodes de correction couramment utilisées (LX, CC, et CLX) pour tenir compte de l'agrégation. Les résultats ont montré que la méthode LXG produisait des estimations de Ω plus précises et plus étroitement corrélées aux valeurs obtenues des méthodes de distribution de la taille des trouées (CC et CLX) que lorsque Ω était estimé avec la méthode LX. Les estimations de l'indice de surface foliaire ajustées par LXG ne sont que de 5 à 6 % inférieures aux mesures directes obtenues à l'aide de pièges à litière, alors que les autres méthodes de correction communément utilisées pour tenir compte de l'agrégation ont produit de plus fortes sous-estimations. [Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]