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Integrando datos de LiDAR basado en drones y datos multiespectrales para el monitoreo de árboles

Autores: Savinelli, Beatrice; Tagliabue, Giulia; Vignali, Luigi; Garzonio, Roberto; Gentili, Rodolfo; Panigada, Cinzia; Rossini, Micol

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Integrando datos de LiDAR basado en drones y datos multiespectrales para el monitoreo de árboles


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Bosques
Servicios ecosistémicos
Cambio climático
Drones
LiDAR
Datos multiespectrales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los bosques son críticos para proporcionar servicios ecosistémicos y contribuir al bienestar humano, pero su salud y extensión están amenazadas por el cambio climático, lo que requiere sistemas de monitoreo efectivos. Los métodos tradicionales basados en el campo son a menudo intensivos en mano de obra, costosos y logísticamente desafiantes, limitando su uso para aplicaciones a gran escala. Los drones ofrecen ventajas como bajos costos operativos, versatilidad y rápida recolección de datos. Sin embargo, persisten desafíos en la optimización del procesamiento de datos y en los métodos para integrar efectivamente los datos adquiridos para el monitoreo forestal. Este estudio aborda este desafío integrando datos de LiDAR y multiespectrales basados en drones para la clasificación de especies forestales y el monitoreo de la salud. Desarrollamos la metodología en el Parque Ticino (Italia), donde se llevaron a cabo campañas de campo intensivas en 2022 para recopilar composiciones de especies de árboles, el índice de área foliar (LAI), el contenido de clorofila en el dosel (CCC) y datos de drones. Los árboles individuales fueron primero extraídos de los datos de LiDAR y clasificados utilizando características espectrales y texturales derivadas de los datos multiespectrales, logrando una precisión del 84%. Luego, se recuperaron rasgos forestales clave de los datos multiespectrales utilizando algoritmos de regresión de aprendizaje automático, que mostraron un rendimiento satisfactorio en la estimación del LAI (R2 = 0.83, RMSE = 0.44 m2 m-2) y del CCC (R2 = 0.80, RMSE = 0.33 g m-2). Los rasgos recuperados se utilizaron para rastrear cambios específicos de especies relacionados con la sequía. Los resultados obtenidos destacan el potencial de integrar datos de LiDAR y multiespectrales basados en drones para un monitoreo de la salud forestal y detección de cambios que sea rentable y preciso.

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