Share | 10/13/2020
A disseminação de pragas como o escaravelho da casca pode causar danos catastróficos nas florestas, daí a importância da sua deteção precoce. Os levantamentos manuais são dispendiosos e limitados no número de hectares que podem ser cobertos, o que torna difícil para os silvicultores detetar e remover as árvores infectadas a tempo. As limitações das práticas tradicionais exigem melhores formas de identificar as infestações para que os silvicultores possam atuar mais rapidamente e evitar danos irreversíveis.
Os métodos de deteção remota, desde o satélite até aos drones, oferecem uma forma mais fácil e rápida de cartografar e monitorizar grandes florestas. No entanto, a precisão destas aplicações e o grau de pormenor obtido nos resultados dependem dos sensores utilizados.
Os sensores RGB são os mais comuns, fornecendo contexto e uma visão geral do dossel da floresta e, dependendo da sua resolução espacial, podem também ser utilizados para a contagem de povoamentos. No entanto, a sua baixa resolução espetral limita os fenómenos que podem ser detectados, uma vez que muitos dos primeiros sintomas de infestação de pragas ou doenças só podem ser detectados com sensores multiespectrais que possam captar a reflectância das plantas nas bandas visível e invisível do espetro de luz.
A SKYLAB é uma empresa alemã que se dedica à análise de dados aéreos utilizando algoritmos de aprendizagem automática e redes neurais convolucionais para fornecer mapas florestais de precisão ao longo do ciclo de crescimento – desde a sobrevivência das plântulas e o mapeamento de ervas daninhas até aos inventários de madeira e de reservas de carbono e ao mapeamento de alterações.
Os seus clientes e parceiros trabalham com uma vasta gama de sensores, pelo que a metodologia SKYLAB foi concebida para processar e analisar dados de drones DJI prontos a usar, drones personalizados com câmaras RGB e multiespectrais de alta resolução, fotogrametria e LiDAR baseados em planos e imagens de satélite.
A sua experiência na análise de todos os tipos de dados deu-lhes uma melhor ideia sobre as vantagens e limitações dos sensores RGB e multiespectrais para a cartografia florestal. “A utilização de dados multiespectrais fornece um nível extra de informação que pode ser vital em alguns cenários mais difíceis. Por exemplo, para a diferenciação de plântulas em áreas de elevada densidade e diversidade de ervas daninhas ou para uma diferenciação mais precisa de espécies numa floresta mista.”
Noutras aplicações, como a deteção do escaravelho da casca, as câmaras multiespectrais como a RedEdge da série MicaSense podem ajudar na deteção da infeção em abetos durante as 6 semanas críticas de infeção ativa, quando as árvores ainda estão verdes e não mostram quaisquer sinais visuais de descoloração. As câmaras RGB de alta resolução, por outro lado, também podem ajudar a detetar árvores infectadas, identificando uma ligeira descoloração na copa das árvores que não é visível a partir do solo.
“O desafio de utilizar câmaras multiespectrais no terreno é que requer mais experiência e atenção aos detalhes para garantir que as calibrações e as definições de voo são as melhores. Se forem feitas de forma incorrecta, a qualidade dos dados pode ser afetada.”
O processo de análise do SKYLAB começa com a criação de ortomosaicos e mapas de nuvens de pontos 3D utilizando software padrão como Agisoft ou Pix4D. A análise que se segue é efectuada com as metodologias e algoritmos próprios do SKYLAB, incluindo a aprendizagem automática avançada em redes neurais convolucionais. O prazo de entrega típico dos projectos varia, desde 24 horas para o mapeamento padrão da sobrevivência das plântulas até 4-6 semanas para um inventário completo do stock de madeira para uma grande propriedade florestal. A quantidade de pormenor fornecida dependerá da qualidade das imagens captadas.
Montes del Plata é uma empresa industrial-florestal uruguaia dedicada à produção de pasta de celulose de eucalipto. A sua sede está localizada perto da cidade de Conchillas, no departamento de Colónia, enquanto as plantações florestais estão espalhadas por todo o país, o que torna difícil a supervisão de todos os locais. Assim, Montes del Plata contrata empresas terceirizadas para a semeadura e conta com empresas de mapeamento por drones para auditar o processo.
Um dos seus campos, localizado em Durazno, foi sobrevoado com um MicaSense série RedEdge montado num drone de asa fixa da Foto Aérea, 90 dias após a sementeira, para determinar o número de árvores plantadas e detetar ervas daninhas. Esta informação é importante porque as empresas de sementeira só são pagas se a percentagem de sobrevivência das árvores for superior a 95%.
Neste caso específico, os dados multiespectrais recolhidos com a série MicaSense RedEdge e os algoritmos proprietários da SKYLAB forneceram à Montes del Plata informações precisas sobre a contagem e o estado das árvores.
A utilização de imagens aéreas pode poupar tempo e dinheiro aos silvicultores, de acordo com uma investigação efectuada por SKYLAB o custo do levantamento terrestre, com uma área de pesquisa de 30 a 40 ha por dia, situa-se entre 5 e 40 euros por hectare, com uma taxa de sucesso bastante baixa, de 30 a 65%. Em comparação, os drones podem cobrir até 1.000 hectares por dia, os aviões podem voar 10.000 hectares e os satélites podem produzir imagens de centenas de milhares de hectares por dia.
Ao utilizar dados aéreos, a pesquisa terrestre de doenças pode ser efectuada de forma muito mais eficiente, com uma poupança de tempo de cerca de 70%. Em comparação com uma pesquisa puramente terrestre, a área de cobertura do solo aumenta significativamente e é provável que possam ser identificados mais focos de infestação. Para tarefas como a monitorização da taxa de sobrevivência das plântulas, a monitorização terrestre já não é necessária.
Para além da poupança de tempo e do aumento da precisão, a utilização da teledeteção pode conduzir a uma poupança significativa de custos. A análise baseada em satélites pode ser efectuada por apenas 0,25 euros por hectare, mas mesmo a análise de alta resolução baseada em drones pode começar a partir de 2 euros por hectare.
Tal como o custo, as necessidades de dados específicos também variam. As imagens de satélite podem ser suficientes para cartografar a desflorestação, uma simples câmara RGB de alta resolução pode abranger aplicações como a contagem de povoamentos ou mesmo alguma deteção de stress, mas para a deteção precoce os dados multiespectrais são fundamentais e podem também acrescentar as informações necessárias para uma sementeira precisa e para a cartografia de ervas daninhas, diferenciação de espécies e análise de stress e doenças.
Para obter mais informações sobre aplicações florestais, descarregue o nosso whitepaper sobre silvicultura.
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