Share | 10/13/2020
La propagación de plagas como el escarabajo de la corteza puede causar daños catastróficos en los bosques, de ahí la importancia de su detección precoz. Las inspecciones manuales son costosas y limitadas en cuanto al número de hectáreas que pueden abarcar, lo que dificulta que los silvicultores detecten y eliminen a tiempo los árboles infectados. Las limitaciones de las prácticas tradicionales exigen mejores formas de identificar las infestaciones para que los silvicultores puedan actuar con mayor rapidez y evitar daños irreversibles.
Los métodos de teledetección, desde el satélite hasta los drones, ofrecen una forma más fácil y rápida de cartografiar y vigilar grandes bosques. Sin embargo, la precisión de estas aplicaciones y la cantidad de detalles obtenidos en las salidas dependen de los sensores utilizados.
Los sensores RGB son los más comunes, ya que proporcionan contexto y una visión general del dosel forestal y, en función de su resolución espacial, también pueden utilizarse para el recuento de rodales. Sin embargo, su baja resolución espectral limita los fenómenos que pueden detectarse, ya que muchos síntomas tempranos de infestación por plagas o enfermedades sólo pueden detectarse con sensores multiespectrales capaces de captar la reflectancia de las plantas tanto en la banda visible como en la invisible del espectro luminoso.
SKYLAB es una empresa alemana dedicada al análisis de datos aéreos mediante algoritmos de aprendizaje automático y redes neuronales convolucionales para proporcionar mapas forestales de precisión a lo largo del ciclo de crecimiento, desde la supervivencia de las plántulas y la cartografía de malas hierbas hasta los inventarios de madera y reservas de carbono y la cartografía de cambios.
Sus clientes y socios trabajan con una amplia gama de sensores, por lo que la metodología SKYLAB está diseñada para procesar y analizar datos desde drones DJI listos para usar hasta drones personalizados con cámaras RGB y multiespectrales de alta resolución, fotogrametría y LiDAR basados en planos e imágenes de satélite.
Su experiencia en el análisis de todo tipo de datos les ha dado una mejor idea de las ventajas y limitaciones de los sensores RGB y multiespectrales para la cartografía forestal. «El uso de datos multiespectrales proporciona un nivel extra de información que puede ser vital en algunos entornos más difíciles. Por ejemplo, para la diferenciación de plántulas en zonas de muy alta densidad y diversidad de maleza o para una diferenciación de especies más precisa en un bosque mixto.»
En otras aplicaciones como la detección de escarabajos de la corteza, las cámaras multiespectrales como la serie RedEdge de MicaSense pueden ayudar en la detección de la infección en abetos durante las 6 semanas críticas de infección activa, cuando los árboles aún están verdes y no muestran ningún signo visual de decoloración. Por otro lado, las cámaras RGB de alta resolución también pueden ayudar a detectar árboles infectados al identificar una ligera decoloración en la copa de los árboles que no es visible desde el suelo.
«El reto de utilizar cámaras multiespectrales sobre el terreno es que requiere más experiencia y atención al detalle para asegurarse de que las calibraciones y los ajustes de vuelo son óptimos. Si se hacen mal, la calidad de los datos puede resentirse».
El proceso de análisis de SKYLAB comienza con la creación de ortomosaicos y mapas de nubes de puntos en 3D utilizando software estándar como Agisoft o Pix4D. El siguiente análisis se realiza con metodologías y algoritmos propios de SKYLAB, incluido el aprendizaje automático avanzado en redes neuronales convolucionales. El plazo de entrega típico de los proyectos varía, desde 24 horas para una cartografía estándar de supervivencia de plántulas hasta 4-6 semanas para un inventario completo de existencias madereras para una gran finca forestal. El grado de detalle dependerá de la calidad de las imágenes captadas.
Montes del Plata es una empresa industrial-forestal uruguaya dedicada a la producción de pasta de celulosa de eucalipto. Su sede se encuentra cerca de la localidad de Conchillas, en el departamento de Colonia, mientras que las plantaciones forestales están repartidas por todo el país, lo que dificulta la supervisión de todos los lugares. Así, Montes del Plata contrata a terceras empresas para la siembra y se apoya en empresas de cartografía con drones para auditar el proceso.
Uno de sus campos situado en Durazno fue sobrevolado con un MicaSense serie RedEdge montado en un dron de ala fija de Foto Aérea, 90 días después de la siembra para determinar el número de árboles plantados y detectar malas hierbas. Esta información es importante, ya que las empresas de siembra sólo cobran si el porcentaje de supervivencia de los árboles es superior al 95%.
En este caso concreto, los datos multiespectrales recogidos con la serie RedEdge de MicaSense y los algoritmos patentados de SKYLAB proporcionaron a Montes del Plata información precisa sobre el número de árboles y su estado de salud.
El uso de imágenes aéreas puede ahorrar tiempo y dinero a los silvicultores, según una investigación realizada por SKYLAB el coste de la prospección terrestre, con una superficie de búsqueda de 30 a 40 ha al día, se sitúa entre 5 y 40 euros por hectárea, con un porcentaje de éxito bastante bajo, del 30 al 65%. En comparación, los drones pueden cubrir hasta 1.000 hectáreas al día, los aviones pueden volar 10.000 hectáreas y los satélites pueden producir imágenes de cientos de miles de hectáreas al día.
Mediante el uso de datos aéreos, la búsqueda terrestre de enfermedades puede llevarse a cabo de forma mucho más eficaz, con un ahorro de tiempo de alrededor del 70%. En comparación con una búsqueda puramente terrestre, el área de cobertura del suelo aumenta significativamente y es probable que se puedan identificar más focos de infestación. Para tareas como el seguimiento de la tasa de supervivencia de las plántulas, ya no es necesario el seguimiento terrestre.
Además de ahorrar tiempo y aumentar la precisión, el uso de la teledetección puede suponer un importante ahorro de costes. El análisis por satélite puede hacerse por tan sólo 0,25 euros por hectárea, pero incluso el análisis de alta resolución con drones puede costar a partir de 2 euros por hectárea.
Al igual que el coste, las necesidades de datos específicos también varían. Las imágenes por satélite pueden ser suficientes para cartografiar la deforestación, una simple cámara RGB de alta resolución puede cubrir aplicaciones como el recuento de rodales o incluso cierta detección de estrés, pero para la detección precoz son fundamentales los datos multiespectrales, que también pueden añadir la información necesaria para la siembra precisa y la cartografía de malas hierbas, la diferenciación de especies y el análisis de estrés y enfermedades.
Si desea más información sobre aplicaciones forestales, descargue nuestro libro blanco sobre silvicultura.
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