Estudios de caso

Evaluación de los daños causados por el granizo en un bosque de Polonia con RedEdge

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Share | 01/04/2021

Las tormentas de granizo severas producen granizos de gran tamaño (2 cm de diámetro o más) que pueden causar daños devastadores en cultivos, propiedades y bosques. Los daños resultantes de las tormentas de granizo dependen de muchos factores, como el tamaño de las piedras, el número de piedras por unidad de superficie, la velocidad del viento, la duración de la tormenta y las condiciones meteorológicas generales antes y después de la tormenta. La vegetación también es más susceptible de sufrir daños en distintas épocas del año. En primavera, las plantas están brotando y les crecen hojas y tallos nuevos, lo que las hace más propensas a sufrir graves daños por el granizo.

En los bosques, y concretamente en los árboles, los daños del granizo se manifiestan en defoliación y tallos partidos y rotos. Las puntas y copas de los árboles también pueden quedar marcadas y picadas por el granizo, lo que hace que los árboles sean extremadamente susceptibles a hongos patógenos y enfermedades bacterianas. La defoliación parcial también afecta a las propiedades de la madera, lo que puede provocar una disminución del rendimiento.

Evaluación de daños

Históricamente, la medición de los daños causados por las tormentas de granizo en los bosques ha sido difícil e infrecuente. Mientras que los agricultores confían en los estudios de campo para cuantificar los daños en los cultivos, los silvicultores rara vez realizan un seguimiento tras las tormentas de granizo debido al gran tamaño de los bosques y a la inaccesibilidad del terreno.

La vigilancia forestal se ha realizado a menudo con datos obtenidos por satélite o por aviones tripulados, pero últimamente las imágenes obtenidas con drones se han hecho más populares debido a su facilidad de uso y a los sensores de alta resolución que permiten a los silvicultores acceder a un nivel de detalle que antes no tenían.

En medio de la creciente frecuencia de fenómenos abióticos que amenazan la sostenibilidad de los ecosistemas forestales, y con el 30% del territorio polaco cubierto por bosques, los silvicultores locales recurren cada vez más a herramientas modernas y eficaces que facilitan la adquisición de imágenes de alta resolución.

La mayoría de los bosques de Polonia se encuentran en el norte y el oeste del país, así como en los Cárpatos, en el extremo sur, donde está el bosque de Oleszyce. Las tormentas de granizo en Polonia son más frecuentes en la región septentrional, pero raras en la provincia de Podkarpackie, con una media de sólo 2 ó 3 días al año. Sin embargo, la poca frecuencia de las granizadas no tiene una relación directa con la gravedad. El 16 de junio de 2019 el bosque de Oleszyce sufrió una granizada especialmente severa que puso en riesgo su ecosistema forestal.

La misión

Navigate, un revendedor de equipos SIG y proveedor de servicios fue contratado en agosto de 2019 para cartografiar 22,4 ha del bosque de Oleszyce y evaluar los daños.

Planificada en Pix4DCapture, la misión se voló con un DJI Matrice 600 Pro equipado con el RedEdge-M de la serie MicaSense. Los datos capturados se procesaron posteriormente en Pix4DFields y mostraron claros signos de daños en las copas de los árboles, las agujas, las ramas finas y gruesas, y fragmentos de las partes superiores de los troncos de los árboles. Las heridas sufridas por el granizo resultaron ser lo suficientemente profundas como para causar alteraciones en la capa celular conductora y limitar así el transporte de agua, lo que provocó déficit de humedad, pérdida de turgencia y marchitamiento gradual de la aguja.

Como síntoma de este proceso, la pigmentación de las hojas pasó del verde claro al rojo oscuro. Los primeros signos se observaron 10 días después de la granizada. Sin embargo, se demostró que el daño era progresivo, ya que se detectó una coloración roja más intensa en las hojas 40 días después de la granizada. Alrededor del 20% de los pinos comunes y algo más del 1% del sotobosque caducifolio resultaron dañados.

Imagen RGB a la izquierda, mapa de reflectancia (banda ROJA) en la zona de daños en la masa de pinos a la derecha.
Imagen RGB a la izquierda, mapa NDVI en la zona de daños en la masa de pinos a la derecha.
Imagen RGB a la izquierda, mapa SIPI2 en la zona de los daños en la masa de pinos a la derecha.
Mapa CIR a la izquierda y mapa de clasificación supervisada (SCP) basado en áreas homogéneas (ROI) en la zona de daños de la masa de pinos a la derecha.
Cuadro 1. Resultados de la clasificación supervisada de masas de pinos

Resultados

Pix4Dmapper ayudó al equipo a realizar un análisis exhaustivo de los datos. Guiándose por el mapa de clasificación resultante, el equipo destacó las zonas con árboles estresados y dañados. Estas herramientas ayudaron a planificar con precisión el tamaño de las cortas sanitarias y el volumen de madera talada Como resultado, sólo se cortó el 13% de la masa de pinos de esta zona y el resto se cubrió con tratamientos protectores.

Conclusión

Los silvicultores utilizan cada vez más nuevos métodos de captura y análisis de imágenes de alta resolución para vigilar fenómenos como las tormentas de granizo. cuyos efectos pueden afectar significativamente a la función de los ecosistemas forestales. Este ejemplo muestra cómo las imágenes multiespectrales combinadas con herramientas analíticas y conocimientos profesionales pueden ayudar a orientar y fundamentar decisiones empresariales estratégicas.

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