Pais: Brasil

Fecha: 04 de Octubre del 2019

Los científicos usan drones para inventariar bosques y estimar el volumen de madera por Embrapa, Brasil

Una metodología automatizada permite tres horas para medir los volúmenes de madera en los bosques, lo que llevaría manualmente completar tres semanas. Aplicable a las diferentes demandas del manejo forestal, la tecnología desarrollada por Embrapa permite que los vuelos recopilen datos a lo largo de grandes distancias a través de drones, también conocidos como vehículos aéreos no tripulados (UAV). A partir de combinaciones de imágenes aéreas secuenciales, es posible obtener modelos 3D de alta precisión, más rápidos y de menor costo para diferentes propósitos. La metodología ya ayuda a los técnicos del Servicio Forestal Brasileño ( SFB ) en las concesiones de monitoreo. El uso de drones en el manejo forestal es una tendencia del proceso de automatización del sector, que comenzó hace más de una década, y que se aceleró con la llegada de geotecnologías para la planificación de actividades. Según el investigador Evandro Orfanó de Embrapa Acre, las geotecnologías permitieron tareas que no se realizaron debido a dificultades de acceso o porque eran demasiado largas y costosas. "Mapear los bosques manualmente es lento y costoso. Con la nueva metodología, se puede hacer en minutos, con inversiones reducidas y resultados altamente confiables. Es posible diagnosticar diferentes aspectos del manejo forestal en una escala de centímetros y visualizar detalles previamente impensables ", dice el científico. El volumen de registro se calcula casi automáticamente. La investigación para desarrollar la metodología de drones comenzó en 2015 con el objetivo de encontrar una alternativa tecnológica para calcular el volumen de madera extraída del bosque (cubos de troncos), reduciendo la longitud y las incertidumbres de la encuesta tradicional, problemas comunes en la industria maderera. Varios lugares en la Amazonía. Las pruebas de campo se llevaron a cabo en los corrales de las empresas en Acre y Rondônia, siempre en comparación con el método manual. Se probaron diferentes niveles de ajuste de la metodología de encuesta de inventario de madera automatizada para evaluar la precisión de la información de producción. Para medir la madera almacenada, el dron vuela sobre los volúmenes apilados y captura imágenes que permiten mediciones precisas de cada registro. Inicialmente, la metodología se probó en mil metros cúbicos de madera en Rio Branco (AC). En el método tradicional, cinco técnicos trabajaron durante siete días para medir los registros utilizando una cinta métrica, anotar el diámetro, la longitud y calcular el volumen individualmente. "Con el uso de drones, la medición se realizó en solo diez minutos, con una diferencia de medio por ciento en las cantidades obtenidas. Este resultado representó un salto en la actividad, ya que redujo drásticamente el tiempo de trabajo, con un margen de error casi cero ", dice Orfanó. Las pruebas realizadas en el Bosque Nacional Jamari (RO), en asociación con el Servicio Forestal Brasileño ( SFB ), el organismo responsable del monitoreo de los bosques gestionados públicamente, confirmaron la eficiencia de la metodología de drones en cubos de madera. Para calcular el volumen de 25,000 metros cúbicos, el equivalente de aproximadamente 800 camiones de registro, requirió 16 minutos de sobrevuelo y tres horas de procesamiento de la información recopilada. "Manualmente, la actividad requeriría 21 días hábiles con al menos tres profesionales", dice el investigador. La tecnología agiliza los estudios forestales Actualmente, Brasil tiene un millón de hectáreas de bosque en concesión pública, ubicadas en los estados de Rondônia y Pará, operadas a través de 17 contratos que producen 175,000 metros cúbicos de madera por año, según datos de SFB. Esta producción es registrada por los concesionarios en el Sistema de Cadena de Custodia de la institución. Según José Humberto Chaves, Gerente de Monitoreo y Auditoría Forestal de SFB, la metodología de drones automatizados dio un salto adelante en el proceso de inspección en los corrales de los concesionarios, con ganancias significativas en la productividad en las rutinas de monitoreo. "En la medición tradicional, tuvimos dificultades para hacer una muestra significativa de la producción. Con cada encuesta de tres días pudimos medir unos 150 registros. Con la metodología de drones medimos todo el patio, con hasta 24,000 metros cúbicos de madera, en unas pocas horas de trabajo y pudimos comparar el resultado con la producción declarada por las compañías en nuestro sistema de trazabilidad con mayor seguridad ", señala. En opinión del gerente, realizar el proceso de cubicación de madera con drones ha optimizado el tiempo de trabajo y simplificado la actividad, que ahora solo puede realizar una persona, reduciendo los costos de mano de obra y mejorando la calidad de la información generada. "Como resultado, los equipos de monitoreo tienen más tiempo para trabajar en otras operaciones de campo, como instalar parcelas permanentes y verificar la calidad de la carretera. La adopción de la metodología de drones también tiene una ventaja para los concesionarios, ya que la medición de la madera en los patios de almacenamiento se puede hacer en cualquier momento, sin la necesidad de interrumpir las rutinas de la compañía ", agrega. Como funciona la metodología La metodología de drones funciona con el soporte de receptores GNSS (Global Navigation Satellite System) instalados en tierra y a través de un software de procesamiento específico. Las fotos aéreas producidas por estos equipos se procesan e interpretan mediante fotogrametría digital, técnica que permite extraer formas, dimensiones y posición de los objetos fotografiados, ya utilizados en proyectos aeroespaciales, automovilismo, medicina y otras áreas. Los algoritmos de identificación de características de imagen construyen una nube de puntos tridimensional del objeto desbordado, del cual se extrae información de volumen en el caso de pilas de madera. "Para la programación de los planes de vuelo, los parámetros utilizados para la superposición frontal, la superposición lateral y la altura son apropiados para los objetivos de los estudios aéreos y, al asumir la función autónoma, el dron recopila los datos previamente definidos. La realización de estudios fotogramétricos aéreos con drones requiere la autorización de vuelo de la Agencia Nacional de Aviación Civil ( Anac ) ", explica Orfanó. Las alternativas al uso de la tecnología van desde paquetes empresariales que requieren drones de alta gama hasta computadoras potentes que cuestan entre $ 15,000 y $ 200,000, hasta versiones simplificadas que usan un avión no tripulado de bajo costo y envían las imágenes. recolectado en una nube de datos en internet, administrado por compañías tecnológicas, donde es procesado y enviado a la computadora. "Independientemente de la versión utilizada, el análisis se realiza a partir de los datos recopilados, en función de los objetivos previstos. Por eso es importante planificar bien el plan de vuelo para garantizar la precisión de la información ", recomienda el investigador. Manejo forestal 4.0 Los drones son parte de un nuevo paradigma en el manejo forestal de precisión que permite una comprensión detallada del bosque desde una perspectiva aérea y se alinea con procedimientos similares a los de las geotecnologías automatizadas como el Modelo Digital de Exploración Forestal (Modeflora) y la Detección de luz y Rango), que constituye una nueva fase de la actividad conocida como "Gestión Forestal 4.0". Esta evolución tecnológica permitió realizar inventarios semiautónomos mediante el uso de herramientas y algoritmos de alta precisión para la segmentación automática y la geolocalización de árboles. Según el investigador de Embrapa Acre, Marcus Vinicios D'Oliveira , uno de los principales desafíos de inventario en los bosques tropicales nativos sigue siendo la ubicación de árboles de interés comercial. Las dificultades como la transposición de los cursos de agua y la presencia generalizada de enredaderas y bambú dificultan la visualización de muchos de estos árboles y hacen que trabajar en el bosque sea difícil, lento y costoso. "Mediante el uso de drones es posible mapear previamente el dosel del bosque (copas de los árboles) y recopilar información que ayude en la ubicación de estas especies, contribuyendo a la evaluación del potencial para la explotación maderera y la producción sostenible en el área gestionada", destacar Para facilitar la planificación de actividades, Embrapa lanzó la primera versión de un Calendario de Inventario Forestal , utilizando esta tecnología y disponible para su adopción. La herramienta guía la planificación, la concesión de licencias y el monitoreo de los bosques en la Amazonía utilizando drones. Otra posibilidad que brindan los drones es el reconocimiento nominal de especies de madera a través de un software con algoritmo capacitado que procesa la información recopilada y cruza los resultados con una base de datos. Los estudios en curso han tratado de ajustar la herramienta para esta función. "Este trabajo requiere varios vuelos sobre la misma área para identificar aspectos relacionados con las fenofases de los árboles, como la floración, la fructificación y el área de las hojas, y los resultados pueden contribuir al avance del conocimiento sobre los recursos forestales de la Amazonía", dice. D'Oliveira. Traducido del portugués. Ver nota