Estudios de caso

Uso de la serie Altum de MicaSense para supervisar y evaluar proyectos de recuperación de turberas boreales

Share

Share | 01/25/2020

Canadá es el cuarto país del mundo con mayor valor estimado de recursos naturales, incluida la mayor superficie forestal intacta. El bosque boreal canadiense ocupa más de 270 millones de hectáreas y alberga el segundo y tercer complejos de turberas más grandes del mundo. Estos ecosistemas formadores de turba contienen aproximadamente 147 Gt de carbono orgánico del suelo, lo que equivale al 56% del carbono orgánico almacenado en todos los suelos canadienses (Tarnocai 2009).

Con la silvicultura, la minería y la extracción de petróleo y gas entre las industrias más destacadas, las políticas canadienses de uso del suelo pretenden proteger el medio ambiente mediante un proceso de recuperación de tierras muy regulado que garantiza la restauración de los ecosistemas naturales después de que la zona se haya utilizado para extraer minerales, petróleo o gas natural.

Las empresas canadienses de petróleo y gas deben recuperar y vigilar los lugares inactivos de extracción de recursos durante muchos años después de finalizar las operaciones. Los trabajos de recuperación de tierras se evalúan sistemáticamente mediante estudios manuales de la vegetación.

Para captar la variabilidad espacial y temporal en zonas extensas, los topógrafos ecológicos instalan e inspeccionan numerosas parcelas pequeñas, lo que puede llevar a un equipo pequeño toda una temporada.

El coste de mano de obra de estos estudios manuales se ve amplificado por las dificultades logísticas, ya que el terreno bajo de los humedales requiere vehículos especializados de baja perturbación del suelo o el acceso mediante helicóptero durante el estudio de campo. A menudo acaban muestreando sólo un subconjunto de todos los lugares debido a limitaciones presupuestarias y logísticas, lo que dificulta y encarece la toma de decisiones fiables sobre el estado de los esfuerzos de recuperación.

Falso color compuesto
Un compuesto de colores falsos de las bandas Azul, Verde y Borde Rojo sobre una matriz de bosque boreal natural, perturbado y recuperado y turberas utilizadas para la exploración y extracción de arenas bituminosas. Como siguiente paso, el equipo correlacionará los datos de las parcelas con los mapas aéreos para crear un mapa de clasificación de especies.

Según el Dr. Cassidy Rankine, de Rankine Geospatial, empresa especializada en teledetección para aplicaciones medioambientales, el reconocimiento de terrenos de recuperación es un proceso largo y costoso que puede mejorarse mucho con el uso de tecnología de drones. Rankine tiene más de diez años de experiencia trabajando con aplicaciones especializadas de teledetección desde redes de sensores terrestres, sistemas aéreos no tripulados, aviones tripulados y tecnologías de satélite. Actualmente colabora con el Dr. Bin Xu equipo de expertos en recuperación de turberas boreales del Northern Alberta Institute of Technology (NAIT) de Edmonton, Alberta, y C-CoreEl objetivo es probar el uso de cámaras multiespectrales para clasificar la vegetación de las turberas y estimar la topografía y la hidrología de la superficie para facilitar los esfuerzos de recuperación ecológica en el paisaje boreal canadiense.

Este proyecto pretende crear un marco para que los estudios aéreos multiespectrales se conviertan en la nueva norma para los estudios de vegetación de recuperación en turberas. Los resultados obtenidos por el Dr. Xu y su equipo ayudarán a orientar a los grupos reguladores canadienses en materia de recuperación de terrenos petrolíferos y gasísticos.

“El objetivo es obtener inventarios detallados de la composición de las comunidades vegetales en estas turberas boreales de muy difícil acceso a pie y mejorar y/o sustituir el actual trabajo de reconocimiento de parcelas en el suelo”, afirma Rankine.

El proyecto

En un esfuerzo por probar la eficacia de la tecnología de drones en la recuperación de tierras, Rankine se asoció con Osprey Integrity, expertos en operaciones con UAV, y decidió utilizar la serie MicaSense Altum en un DJI M210 para inspeccionar 4 áreas de investigación de recuperación de tierras (2.000 acres en total) cerca de la ciudad de Peace River, en el norte de Alberta.

Rankine y el equipo de Osprey realizaron dos campañas separadas de reconocimiento con UAV en julio de 2019 y octubre de 2019, con el fin de capturar datos de reflectancia espectral a través de las diferentes estaciones que pueden indicar diferentes capas de vegetación y cambios en los patrones hidrológicos.

“Utilizamos Altum porque ofrecía la posibilidad de obtener datos fiables de reflectancia espectral con la fina resolución espacial necesaria para el análisis estandarizado de series temporales. La cámara Altum y la tecnología del sensor de luz incidente ofrecían la mejor opción de análisis espacial, espectral y temporal para realizar estudios precisos y significativos de la vegetación en este tipo de paisaje”.

Decenas de miles de imágenes procedentes de decenas de vuelos se procesaron con Pix4D para producir ortomosaicos de reflectancia subdecimétrica en 6 bandas espectrales de cada lugar. El equipo también utilizó coordenadas de control del terreno de un ortomapa topográfico RTK subcentimétrico que se procesó en paralelo para evitar la necesidad de recoger puntos de control del terreno in situ.

Este posicionamiento de alta precisión de los datos permitió la comparación repetible de los ortomapas con el fin de medir adecuadamente los cambios a lo largo del tiempo en la vegetación del paisaje con la fina resolución espacial necesaria para el análisis de las comunidades vegetales de las turberas.

Especies arbóreas
Clasificación de las diferentes especies arbóreas que rodean una instalación activa basada en un análisis de componentes principales de las diferentes bandas espectrales de la serie Altum de MicaSense.

Los resultados

Los primeros resultados indicaron que el uso de vehículos aéreos no tripulados con el sensor Altum generó mediciones repetibles, y permitirá que más área de tierra sea estudiada (50x o más) con mayor precisión dada la misma cantidad de trabajo de campo para evaluar el rendimiento de estos ecosistemas durante la recuperación.

La combinación del sensor de luz incidente y la calibración de reflectancia del MicaSense Altum ha permitido el desarrollo de procedimientos estandarizados para la evaluación de inventarios de vegetación mediante técnicas de prospección aérea no tripulada, lo que supone un enorme ahorro de costes para la industria de los recursos naturales y para los grupos ecologistas que colaboran para preservar estos importantes ecosistemas.

El Dr. Rankine, Osprey Integrity y los investigadores del NAIT y C-Core tienen previsto seguir analizando y recopilando datos en 2020. Sin embargo, los resultados preliminares sugieren que este enfoque es muy prometedor para mejorar nuestra capacidad de estudiar y evaluar la integridad de estos paisajes ricos en carbono para la gestión sostenible de los recursos naturales en los grandes bosques boreales del norte de Canadá.

Suscripción al boletín de noticias

Inscríbase para recibir actualizaciones directamente en su buzón de entrada.