Barry Gardiner and Suraj Kanwar

This database brings together data from tree removal experiments conducted by a large number of colleagues around the world. To date, we have over 3,000 sets of individual tree data on tree from 10 countries. These include Canada, Denmark, Finland, France, Latvia, New Zealand, Japan, Spain, the UK and the USA. Registered users can download the data, add new data or revise existing data. The data can be downloaded, and new data can be added, or existing data can be revised by registered users. All contributors retain ownership of their data. The data can be accessed here https://www.plantedforests.org/infrastructures/infrastructures-numeriques/tree-pulling-database/

The obligatory data for uploading to the database are “data owner”, “unique tree ID”, “tree species”, “country”, “tree diameter at breast height (dbh)”, “tree height”, “soil”, “latitude”, “longitude”, “total turning moment” and “mode of damage (break or overturn)”. There are a range of other data that can also be uploaded, and these are detailed in the upload manual.

Tree pulling is the main method for determining the resistance of trees to uprooting due to the wind. The resistance is a function of tree size (usually evaluated either as stem weight, stem volume or dbh²height), species, soil type and rooting depth. The normal method is to pull the tree using a winch at a set height (typically half tree height) using a winch attached to an anchor tree (Figure 1). The subject tree is pulled towards the anchor tree (Figure 2) with the pulling cable attached to the subject tree by a nylon sling (Figure 3) with inclinometers are placed at the pull height and the base of the tree (Figure 2) to estimate the additional turning moment due to the displaced crown and stem. The tree is pulled slowly using a manual, electric (Figure 4), or motor winch until it overturns, and the maximum force applied to the tree is recorded. The key publication on this method is by Nicoll et al. (2006) and can be accessed here https://cdnsciencepub.com/doi/abs/10.1139/X06-072.

These data are then used to analyse the regression between stem weight (or stem volume or dbh²height). The slope of this regression is a key parameter (Creg) used in the ForestGALES wind risk model (Locatelli et al., 2022) that is used for determining the risk of wind damage to forest stands or individual trees in stands or tree groups (Figure 5). Information about the ForestGALES model can be found here https://www.forestresearch.gov.uk/tools-and-resources/fthr/forestgales/.

We look forward to people adding their data to the database and being willing to participate in an analysis of this large unique data set. The hope is that we can determine patterns of response that will allow people to estimate the resistance of trees to uprooting in new situations (e.g. new species or soil type) without the need to necessarily conduct expensive and time-consuming pulling tests. We particularly need data on the pulling of broadleaf trees and pulling experiments from tropical regions. To contribute please contact Barry Gardiner or the IEFC.

Figure 1: (a) Typical tree-pulling method (A) inclinometers fixed at tree base and one-half tree height; (B) load cell; (C) datalogger; (D) powered winch attached by nylon sling to the anchor tree; (E) winch cable between the winch and a nylon sling on the pull (F) pull-tree; (G) anchor tree. (b) Measurements used in the calculation of critical turning moment: m, tree mass; F, force applied by the winch; d, distance between the anchor and pull-trees; x, horizontal displacement of the pull tree; l, the height of the centre of mass at time of maximum load; θ1, angle of the winch cable relative to horizontal θ2, angle of the tree base at time of maximum load; θ3, angle of the tree above the attachment point at time of maximum load. From Nicoll et al. (2006).
Figure 2: Tree-pulling of Radiata pine (Pinus radiata) in the Spanish Basque Country. Note the inclinometers attached to the trunk (on the side away from pulling to avoid damage when the tree falls).
Figure 3: Attachment of the pulling cable to the subject tree with a nylon sling. An inclinometer can be seen just below the pulling point.
Figure 4: Customised electric winch system for tree-pulling using a remotely controlled winch from a 4×4 vehicle. Designed by Didier Garrigou INRAE, Bordeaux.
Figure 5: Regressions between stem weight and turning moment (maximum resistance to uprooting) for Sitka spruce (Picea sitchensis) on a range of soil types and rooting depths. From Nicoll et al. (2006).

Reference

Locatelli, T., Hale, S., Nicoll, B., & Gardiner, B. (2022). The ForestGALES wind risk model and the fgr R package (Vol. 1). https://www.forestresearch.gov.uk/tools-and-resources/fthr/forestgales/

Nicoll, B. C., Gardiner, B. A., Rayner, B., & Peace, A. J. (2006). Anchorage of coniferous trees in relation to species, soil type, and rooting depth. Canadian Journal of Forest Research, 36(7), 1871–1883. https://doi.org/10.1139/x06-072

Barry Gardiner et Suraj Kanwar

Cette base de données rassemble les données des expériences d’arrachage d’arbres menées par un grand nombre de collègues dans le monde entier. À ce jour, nous disposons de plus de 3 000 lignes de données sur la résistance des arbres provenant de 10 pays. Les pays concernés sont le Canada, le Danemark, la Finlande, la France, la Lettonie, la Nouvelle-Zélande, le Japon, l’Espagne, le Royaume-Uni et les États-Unis. Les utilisateurs enregistrés peuvent télécharger les données, ajouter de nouvelles données ou réviser les données existantes. Chaque contributeur reste propriétaire de ses données. Les données sont accessibles à l’adresse suivante pour les personnes ayant demandé la création d’un compte : https://www.plantedforests.org/infrastructures/infrastructures-numeriques/tree-pulling-database/

Les données obligatoires à télécharger dans la base de données sont les suivantes : “propriétaire des données”, “identifiant unique de l’arbre”, “essence de l’arbre”, “pays”, “diamètre de l’arbre à hauteur de poitrine (dbh)“, “hauteur de l’arbre”, “sol”, “latitude”, “longitude”, “moment de rotation total” et “mode d’endommagement (rupture ou renversement)”. D’autres données peuvent également être téléchargées ; elles sont détaillées dans le manuel de téléchargement.

L’arrachage des arbres au treuil est la principale méthode utilisée pour déterminer leur résistance au déracinement dû au vent. Cette résistance dépend de la taille de l’arbre (généralement évaluée en fonction du poids de la tige, du volume de la tige ou du dbh² *hauteur), de l’essence, du type de sol et de la profondeur d’enracinement. La méthode normale consiste à tirer l’arbre à l’aide d’un treuil à une hauteur déterminée (généralement la moitié de la hauteur de l’arbre) en utilisant un treuil attaché à un arbre d’ancrage (Figure 1). On tire ensuite l’arbre vers l’arbre d’ancrage (Figure 2), le câble de traction étant attaché à l’arbre par une élingue en nylon (Figure 3) et des inclinomètres étant placés à la hauteur de traction et à la base de l’arbre (Figure 2) afin d’estimer le moment de rotation supplémentaire dû au déplacement de la couronne et de la tige. L’arbre est ensuite tiré lentement à l’aide d’un outil manuel, électrique (Figure 4) ou d’un treuil à moteur jusqu’à ce qu’il se renverse, et la force maximale appliquée à l’arbre est enregistrée. La principale publication sur cette méthode est celle de Nicoll et al. (2006), qui peut être consultée à l’adresse suivante :  https://cdnsciencepub.com/doi/abs/10.1139/X06-072.

Ces données sont ensuite utilisées pour analyser la régression entre le poids des tiges (ou le volume des tiges ou le dbh2 *hauteur) et leur résistance à l’arrachage. La pente de cette régression est un paramètre clé (Creg ) utilisé dans le modèle de risque éolien ForestGALES (Locatelli et al., 2022) qui sert à déterminer le risque de dommages causés par le vent à des peuplements forestiers ou à des arbres individuels dans des peuplements ou des groupes d’arbres (Figure 5). Des informations sur le modèle ForestGALES sont disponibles à l’adresse suivante: https://www.forestresearch.gov.uk/tools-and-resources/fthr/forestgales/.

Nous attendons avec impatience que les chercheurs du monde ajoutent leurs données à la base de données et acceptent de participer à l’analyse de cet ensemble de données unique. Nous espérons pouvoir déterminer des modèles de réponse qui permettront d’estimer la résistance des arbres au déracinement dans de nouvelles situations (par exemple, de nouvelles espèces ou un nouveau type de sol) sans devoir nécessairement effectuer des tests d’arrachage coûteux et fastidieux. Nous recherchons en particulier des données sur l’arrachage des dicotylédones et des expériences d’arrachage dans les régions tropicales. Pour contribuer merci de contacter Barry Gardiner ou l’IEFC.

Figure 1: (a) Méthode typique de traction d’arbre (A) inclinomètres fixés à la base de l’arbre et à mi-hauteur de l’arbre ; (B) cellule de charge ; (C) enregistreur de données ; (D) treuil motorisé attaché par une élingue en nylon à l’arbre d’ancrage ; (E) câble du treuil entre le treuil et une élingue en nylon sur l’arbre de traction (F) ; (G) arbre d’ancrage. (b) Mesures utilisées pour le calcul du moment critique de rotation : m, masse de l’arbre ; F, force appliquée par le treuil ; d, distance entre l’arbre d’ancrage et l’arbre de traction ; x, déplacement horizontal de l’arbre de traction ; l, hauteur du centre de masse au moment de la charge maximale ; θ1 , angle du câble du treuil par rapport à l’horizontale ; θ2 , angle de la base de l’arbre au moment de la charge maximale ; θ3 , angle de l’arbre au-dessus du point d’attache au moment de la charge maximale. D’après Nicoll et al. (2006).
Figure 2: TArrachage d’un pin radiata (Pinus radiata) dans le Pays basque espagnol. Notez les inclinomètres fixés au tronc (du côté opposé à l’arrachage pour éviter tout dommage lors de la chute de l’arbre).
Figure 3: Fixation du câble de traction à l’arbre en question à l’aide d’une élingue en nylon. Un inclinomètre est visible juste en dessous du point de traction.
Figure 4: Système de treuil électrique personnalisé pour l’arrachage d’arbres utilisant un treuil télécommandé à partir d’un véhicule 4×4. Conçu par Didier Garrigou INRAE, Bordeaux.
Figure 5: Régressions entre le poids de la tige et le moment de rotation (résistance maximale au déracinement) pour l’épicéa de Sitka (Picea sitchensis) sur une gamme de types de sol et de profondeurs d’enracinement. D’après Nicoll et al. (2006).

Référence

Locatelli, T., Hale, S., Nicoll, B., & Gardiner, B. (2022). The ForestGALES wind risk model and the fgr R package (Vol. 1). https://www.forestresearch.gov.uk/tools-and-resources/fthr/forestgales/

Nicoll, B. C., Gardiner, B. A., Rayner, B., & Peace, A. J. (2006). Anchorage of coniferous trees in relation to species, soil type, and rooting depth. Canadian Journal of Forest Research, 36(7), 1871–1883. https://doi.org/10.1139/x06-072

Barry Gardiner e Suraj Kanwar

Esta base de dados reúne dados de experiências de arranque de árvores que vários colegas em todo o mundo realizaram. Até à data, temos mais de 3000 conjuntos de dados de árvores individuais de 10 países. Estes países são o Canadá, a Dinamarca, a Finlândia, a França, a Letónia, a Nova Zelândia, o Japão, a Espanha, o Reino Unido e os EUA. Os dados podem ser descarregados e podem ser adicionados novos dados ou os dados existentes podem ser revistos por utilizadores registados, sendo que cada contribuidor mantém a propriedade dos seus dados. Os dados podem ser acedidos aqui https://www.plantedforests.org/infrastructures/infrastructures-numeriques/tree-pulling-database/

Os dados obrigatórios para carregar na base de dados são: “proprietário dos dados”, “identificação única da árvore”, “espécie de árvore”, “país”, “diâmetro da árvore à altura do peito (dbh)”, “altura da árvore”, “solo”, “latitude”, “longitude”, “momento de viragem total” e “modo de dano (rotura ou capotamento)”. Há uma série de outros dados que também podem ser carregados e que são pormenorizados no manual de carregamento.

O arranque de árvores é o principal método para determinar a resistência das árvores ao desenraizamento devido ao vento. A resistência é uma função do tamanho da árvore (geralmente avaliado como peso do tronco, volume do tronco ou dbh2 *height), da espécie, do tipo de solo e da profundidade de enraizamento. O método normal consiste em puxar a árvore com um guincho a uma altura definida (normalmente metade da altura da árvore) utilizando um guincho ligado a uma árvore de ancoragem (Figura 1). A árvore em causa é puxada em direção à árvore de ancoragem (Figura 2) com o cabo de tração preso à árvore em causa por uma funda de nylon (Figura 3) com inclinómetros colocados na altura da tração e na base da árvore (Figura 2) para estimar o momento de rotação adicional devido à deslocação da copa e do tronco. A árvore é puxada lentamente com uma máquina manual, eléctrica (Figura 4), ou um guincho motorizado, até tombar, registando-se a força máxima aplicada à árvore. A publicação mais importante sobre este método é a de Nicoll et al. (2006) e pode ser consultada aquihttps://cdnsciencepub.com/doi/abs/10.1139/X06-072.

Estes dados são depois utilizados para analisar a regressão entre o peso do tronco (ou volume do tronco ou dbh2 *height). O declive desta regressão é um parâmetro-chave (Creg ) utilizado no modelo de risco eólico ForestGALES (Locatelli et al., 2022) que é utilizado para determinar o risco de danos causados pelo vento em povoamentos florestais ou árvores individuais em povoamentos ou grupos de árvores (Figura 5). Informações sobre o modelo ForestGALES podem ser encontradas aqui https://www.forestresearch.gov.uk/tools-and-resources/fthr/forestgales/.

Esperamos que as pessoas adicionem os seus dados à base de dados e estejam dispostas a participar numa análise deste grande conjunto de dados únicos. A esperança é que possamos determinar padrões de resposta que permitam estimar a resistência das árvores ao desenraizamento em novas situações (por exemplo, novas espécies ou tipo de solo) sem a necessidade de efetuar testes de arranque dispendiosos e demorados. Precisamos particularmente de dados sobre o arranque de folhosas e de experiências de arranque em regiões tropicais. Para contribuir, contactar Barry Gardiner ou o IEFC.

Figura 1: (a) Método típico de tração de árvores (A) inclinómetros fixados na base da árvore e a meia altura da árvore; (B) célula de carga; (C) registador de dados; (D) guincho motorizado ligado à árvore de ancoragem por uma corda de nylon; (E) cabo do guincho entre o guincho e uma corda de nylon na árvore de tração; (F) árvore de tração; (G) árvore de ancoragem. (b) Medições utilizadas no cálculo do momento crítico de viragem: m, massa da árvore; F, força aplicada pelo guincho; d, distância entre a árvore de ancoragem e a árvore de tração; x, deslocamento horizontal da árvore de tração; l, altura do centro de massa no momento da carga máxima; θ1 , ângulo do cabo do guincho em relação à horizontal; θ2 , ângulo da base da árvore no momento da carga máxima; θ3 , ângulo da árvore acima do ponto de fixação no momento da carga máxima. De Nicoll et al. (2006).
Figura 2: Arranque de pinheiro radiata (Pinus radiata) no País Basco. Note-se os inclinómetros fixados no tronco (no lado que não é puxado para evitar danos quando a árvore cai).
Figura 3: Fixação do cabo de tração à árvore em questão com uma funda de nylon. Um inclinómetro pode ser visto logo abaixo do ponto de tração.
Figura 4: Sistema de guincho elétrico personalizado para arrancar árvores utilizando um guincho controlado à distância a partir de um veículo 4×4. Concebido por Didier Garrigou INRAE, Bordéus.
Figura 5: Regressões entre o peso do caule e o momento de viragem (resistência máxima ao desenraizamento) para o abeto de Sitka (Picea sitchensis) numa gama de tipos de solo e profundidades de enraizamento. De Nicoll et al. (2006).

Referência

Locatelli, T., Hale, S., Nicoll, B., & Gardiner, B. (2022). The ForestGALES wind risk model and the fgr R package (Vol. 1). https://www.forestresearch.gov.uk/tools-and-resources/fthr/forestgales/

Nicoll, B. C., Gardiner, B. A., Rayner, B., & Peace, A. J. (2006). Anchorage of coniferous trees in relation to species, soil type, and rooting depth. Canadian Journal of Forest Research, 36(7), 1871–1883. https://doi.org/10.1139/x06-072

Barry Gardiner y Suraj Kanwar

Esta base de datos reúne datos de los experimentos de eliminación de extracción de árboles que varios colegas de todo el mundo han llevado a cabo. Disponemos de más de 3.000 conjuntos de datos de árboles individuales de 10 países. Se trata de Canadá, Dinamarca, España, Estados Unidos, Finlandia, Francia, Letonia, Nueva Zelanda, Japón y Reino Unido. Los datos pueden descargarse y los usuarios registrados pueden añadir nuevos datos o revisar los existentes. Todos los colaboradores conservan la propiedad de sus datos. Se puede acceder a los datos aquí https://www.plantedforests.org/infrastructures/infrastructures-numeriques/tree-pulling-database/

Los datos obligatorios para cargar en la base de datos son: “propietario de los datos”, “identificación única del árbol”, “especie arbórea”, “país”, “diámetro del árbol a la altura del pecho (dbh)”, “altura del árbol”, “suelo”, “latitud”, “longitud”, “momento total de giro” y “modo de daño (rotura o vuelco)”. También pueden cargarse otros datos, que se detallan en el manual de carga.

TEl arranque de árboles es el principal método para determinar la resistencia de los árboles al desarraigo debido al viento. La resistencia es función del tamaño del árbol (evaluado normalmente como peso del tronco, volumen del tronco o dbh2 *altura), la especie, el tipo de suelo y la profundidad de enraizamiento. El método normal consiste en arrancar el árbol con un cabrestante a una altura determinada (normalmente la mitad de la altura del árbol) utilizando un cabrestante sujeto a un árbol de anclaje (Figura 1). Se tira del árbol hacia el árbol de anclaje (figura 2) con el cable de tracción sujeto al árbol mediante una eslinga de nailon (figura 3) con inclinómetros colocados a la altura de tiro y en la base del árbol (figura 2) para estimar el momento de giro adicional debido al desplazamiento de la copa y el tronco. El árbol se arrastra lentamente con un dispositivo manual, eléctrico (Figura 4) o motorizado hasta que vuelque, y se registra la fuerza máxima aplicada al árbol. La publicación clave sobre este método es la de Nicoll et al. (2006) y puede consultarse aquí https://cdnsciencepub.com/doi/abs/10.1139/X06-072.

A continuación, estos datos se utilizan para analizar la regresión entre el peso del tronco (o el volumen del tronco o el dbh2 *altura). La pendiente de esta regresión es un parámetro clave (Creg ) utilizado en el modelo de riesgo eólico ForestGALES (Locatelli et al., 2022) que se utiliza para determinar el riesgo de daños por viento en masas forestales o árboles individuales en masas o grupos de árboles (Figura 5). Se puede encontrar información sobre el modelo ForestGALES aquí https://www.forestresearch.gov.uk/tools-and-resources/fthr/forestgales/.

Esperamos que la gente añada sus datos a la base de datos y esté dispuesta a participar en el análisis de este gran conjunto de datos únicos. Esperamos poder determinar patrones de respuesta que permitan estimar la resistencia de los árboles al desarraigo en nuevas situaciones (por ejemplo, nuevas especies o tipos de suelo) sin necesidad de realizar ensayos de arranque costosos y lentos. En particular, necesitamos datos sobre el arranque de árboles de hoja ancha y experimentos de arranque en regiones tropicales. Para colaborar, póngase en contacto con Barry Gardiner o el IEFC.

Figura 1: (a) Método típico de tracción de árboles (A) inclinómetros fijados en la base del árbol y a media altura del árbol; (B) célula de carga; (C) registrador de datos; (D) cabrestante motorizado unido mediante una eslinga de nailon al árbol de anclaje; (E) cable del cabrestante entre el cabrestante y una eslinga de nailon en el árbol de tracción (F); (G) árbol de anclaje. (b) Medidas utilizadas en el cálculo del momento crítico de giro: m, masa del árbol; F, fuerza aplicada por el cabrestante; d, distancia entre el árbol de anclaje y el árbol de tracción; x, desplazamiento horizontal del árbol de tracción; l, altura del centro de masa en el momento de la carga máxima; θ1 , ángulo del cable del cabrestante con respecto a la horizontal θ2 , ángulo de la base del árbol en el momento de la carga máxima; θ3 , ángulo del árbol por encima del punto de enganche en el momento de la carga máxima. De Nicoll et al. (2006).
Figura 2: Arranque de pino radiata (Pinus radiata) en el País Vasco español. Obsérvense los inclinómetros fijados al tronco (en el lado opuesto a la tracción para evitar daños al caer el árbol).
Figura 3: Sujeción del cable de tracción al árbol sujeto con una eslinga de nailon. Se puede ver un inclinómetro justo debajo del punto de tracción.
Figura 4: Sistema de cabrestante eléctrico personalizado para el arrastre de árboles mediante un cabrestante controlado a distancia desde un vehículo 4×4. Diseñado por Didier Garrigou INRAE, Burdeos.
Figura 5: Regresiones entre el peso del tallo y el momento de inflexión (resistencia máxima al desarraigo) para la picea de Sitka (Picea sitchensis) en una gama de tipos de suelo y profundidades de enraizamiento. De Nicoll et al. (2006).

Referencia

Locatelli, T., Hale, S., Nicoll, B., & Gardiner, B. (2022). The ForestGALES wind risk model and the fgr R package (Vol. 1). https://www.forestresearch.gov.uk/tools-and-resources/fthr/forestgales/

Nicoll, B. C., Gardiner, B. A., Rayner, B., & Peace, A. J. (2006). Anchorage of coniferous trees in relation to species, soil type, and rooting depth. Canadian Journal of Forest Research, 36(7), 1871–1883. https://doi.org/10.1139/x06-072