Estudos de caso

Avaliação dos danos causados pelo granizo numa floresta da Polónia com o RedEdge

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Share | 01/04/2021

As tempestades de granizo graves produzem pedras de granizo de grandes dimensões (2 cm de diâmetro ou mais) que podem causar danos devastadores em culturas, propriedades e florestas. Os danos resultantes das tempestades de granizo dependem de muitos factores, incluindo o tamanho das pedras de granizo, o número de pedras por unidade de área, a velocidade do vento, a duração da tempestade e as condições meteorológicas gerais antes e depois da tempestade. A vegetação é também mais suscetível de sofrer danos em diferentes alturas do ano. Na primavera, as plantas estão a brotar e a desenvolver novas folhas e caules, o que as torna mais propensas a sofrer danos graves causados pelo granizo.

Nas florestas e nas árvores em particular, os danos provocados pelo granizo manifestam-se através da desfoliação e de caules fendidos e partidos. As pontas e os topos das árvores também podem ficar marcados e esburacados pelo granizo, o que torna as árvores extremamente susceptíveis a fungos patogénicos e doenças bacterianas. A desfoliação parcial também afecta as propriedades da madeira, o que pode resultar numa diminuição do rendimento.

Avaliação dos danos

A medição dos danos causados pelo granizo nas florestas tem sido historicamente difícil e pouco frequente. Enquanto os agricultores se baseiam em inquéritos de campo para quantificar os danos causados às culturas, os silvicultores raramente efectuam a monitorização após as tempestades de granizo devido à grande dimensão das florestas e à inacessibilidade do terreno.

A monitorização das florestas tem sido frequentemente efectuada com base em dados de satélite ou de aeronaves tripuladas, mas recentemente as imagens obtidas com drones tornaram-se mais populares devido à facilidade de utilização e aos sensores de alta resolução que dão aos silvicultores acesso a um nível de pormenor que não tinham anteriormente.

No meio de uma frequência crescente de fenómenos abióticos que ameaçam a sustentabilidade dos ecossistemas florestais, e com 30% do território da Polónia coberto por florestas, os silvicultores locais estão a recorrer cada vez mais a ferramentas modernas e eficientes que facilitam a aquisição de imagens de alta resolução.

A maioria das florestas da Polónia situa-se nas regiões norte e oeste do país, bem como nos Cárpatos, no extremo sul, onde se situa a floresta de Oleszyce. As tempestades de granizo na Polónia são mais frequentes na região norte, mas raras na província de Podkarpackie, com uma média de apenas 2 a 3 dias por ano. No entanto, a infrequência das tempestades de granizo não tem uma relação direta com a sua gravidade. Em 16 de junho de 2019, a floresta de Oleszyce sofreu uma tempestade de granizo especialmente grave que pôs em risco o seu ecossistema florestal.

A missão

A Navigate, um revendedor de equipamento SIG e prestador de serviços, foi contratada em agosto de 2019 para cartografar 22,4 ha da floresta de Oleszyce e avaliar os danos.

Planeada em Pix4DCapture, a missão foi realizada com um DJI Matrice 600 Pro equipado com a série MicaSense RedEdge-M. Os dados capturados foram posteriormente processados no Pix4DFields e mostraram sinais claros de danos nas copas das árvores, agulhas, ramos finos e grossos e fragmentos das partes superiores dos troncos das árvores. As feridas provocadas pelo granizo revelaram-se suficientemente profundas para causar perturbações na camada de células condutoras, limitando assim o transporte de água, o que resultou num défice de humidade, na perda de turgor e no definhamento gradual da agulha.

Como sintoma deste processo, a pigmentação da folha mudou de verde claro para vermelho escuro. Os primeiros sinais foram registados logo 10 dias após a queda de granizo. No entanto, os danos mostraram-se progressivos, uma vez que foi detectada uma coloração vermelha mais intensa das folhas 40 dias após a queda do granizo. Cerca de 20% dos pinheiros comuns e um pouco mais de 1% da vegetação rasteira de folha caduca foram danificados.

Imagem RGB à esquerda, mapa de reflectância (banda VERMELHA) na zona de danos no pinhal à direita.
Imagem RGB à esquerda, mapa NDVI na zona de danos no pinhal à direita.
Imagem RGB à esquerda, mapa SIPI2 na zona de danos do pinhal à direita.
Mapa CIR à esquerda e mapa de classificação supervisionada (SCP) baseado em áreas homogéneas (ROI) na zona de danos do pinhal à direita.
Tabela 1. Resultados da classificação supervisionada de um povoamento de pinheiros

Os resultados

O Pix4Dmapper ajudou a equipa a realizar uma análise exaustiva dos dados. Orientada pelo mapa de classificação resultante, a equipa destacou as áreas com árvores danificadas e em risco. Estas ferramentas permitiram planear com precisão a dimensão dos cortes sanitários e o volume de madeira extraída. Deste modo, apenas 13% do pinhal desta zona foi cortado e o restante foi coberto por tratamentos de proteção.

Conclusão

Os silvicultores estão a utilizar cada vez mais novos métodos de captação e análise de imagens de alta resolução para monitorizar fenómenos como as tempestades de granizo. cujos efeitos podem afetar significativamente o funcionamento do ecossistema florestal. Este exemplo mostra como as imagens multiespectrais combinadas com ferramentas analíticas e conhecimentos profissionais podem ajudar a orientar e informar as decisões estratégicas da empresa.

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