Mapeo de Hábitats Marinos Costeros con Imágenes RGB y Multiespectrales de UAS para Apoyar la Gestión de la Acuicultura de Algas y la Conservación del Ecosistema
Autores: Urbina-Barreto, Isabel; Alevizos, Evangelos; Randrianary, Telina Minolalaina; Museux, Manon; Randriamaroson, Ravo A. Mahandrisoa; Chauvin, Anne; Rakotoniaina, Solofoarisoa; Jan, Sébastien; Barillé, Laurent; Tribollet, Aline
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Mapeo de Hábitats Marinos Costeros con Imágenes RGB y Multiespectrales de UAS para Apoyar la Gestión de la Acuicultura de Algas y la Conservación del Ecosistema
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Cultivo de algas marinas
Monitoreo ecológico
Configuraciones de imagen
Mapeo de hábitats bentónicos
Modelo de clasificación Random Forest
Acuicultura sostenible
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La economía azul en expansión de Madagascar se basa en gran medida en la acuicultura de algas marinas, particularmente Kappaphycus alvarezii (Cottonii), que ofrece una alternativa a la disminución de la pesca a pequeña escala y refuerza la resiliencia de los socioecosistemas costeros. Asegurar la sostenibilidad de esta actividad económica requiere un monitoreo ecológico efectivo de los sitios de acuicultura y los hábitats circundantes. Este estudio examina y compara el rendimiento de dos configuraciones de imagen: un compuesto RGB derivado de un subconjunto de imágenes multiespectrales que capturan bandas roja (650 nm), verde (560 nm) y azul (450 nm); y una imagen multiespectral de cinco bandas (MS) que abarca bandas azul, verde, roja, borde rojo (730 nm) y cerca del infrarrojo (840 nm), combinada con un modelo de clasificación de Bosque Aleatorio (RF), para la cartografía de hábitats bentónicos en un contexto de cultivo de algas. Los ortomosaicos de alta resolución (2 cm/píxel) permitieron la discriminación de parcelas de cultivo de Kappaphycus de tres hábitats de aguas poco profundas: (i) "macrófitas bentónicas", que comprenden: praderas de pastos marinos y macroalgas bentónicas; (ii) "fondo arenoso" y (iii) "algas verdes". La clasificación RF logró una precisión general del 87% (Kappa = 0.82) en aproximadamente 10 hectáreas. La precisión del productor superó el 80% para el cultivo de Kappaphycus, algas verdes y fondo arenoso tanto para los conjuntos de datos RGB como MS, lo que indica un fuerte rendimiento de clasificación. Sin embargo, las algas marinas en etapa temprana fueron ocasionalmente mal clasificadas como macrófitas bentónicas, probablemente debido a su baja biomasa y débil firma espectral. Este enfoque basado en UAS proporcionó un marco robusto y rentable para el monitoreo de granjas de algas marinas en el fondo y hábitats naturales asociados. Este enfoque apoya el desarrollo sostenible de la acuicultura y la gestión costera integrada en Madagascar y en ecosistemas de arrecifes tropicales comparables.
Descripción
La economía azul en expansión de Madagascar se basa en gran medida en la acuicultura de algas marinas, particularmente Kappaphycus alvarezii (Cottonii), que ofrece una alternativa a la disminución de la pesca a pequeña escala y refuerza la resiliencia de los socioecosistemas costeros. Asegurar la sostenibilidad de esta actividad económica requiere un monitoreo ecológico efectivo de los sitios de acuicultura y los hábitats circundantes. Este estudio examina y compara el rendimiento de dos configuraciones de imagen: un compuesto RGB derivado de un subconjunto de imágenes multiespectrales que capturan bandas roja (650 nm), verde (560 nm) y azul (450 nm); y una imagen multiespectral de cinco bandas (MS) que abarca bandas azul, verde, roja, borde rojo (730 nm) y cerca del infrarrojo (840 nm), combinada con un modelo de clasificación de Bosque Aleatorio (RF), para la cartografía de hábitats bentónicos en un contexto de cultivo de algas. Los ortomosaicos de alta resolución (2 cm/píxel) permitieron la discriminación de parcelas de cultivo de Kappaphycus de tres hábitats de aguas poco profundas: (i) "macrófitas bentónicas", que comprenden: praderas de pastos marinos y macroalgas bentónicas; (ii) "fondo arenoso" y (iii) "algas verdes". La clasificación RF logró una precisión general del 87% (Kappa = 0.82) en aproximadamente 10 hectáreas. La precisión del productor superó el 80% para el cultivo de Kappaphycus, algas verdes y fondo arenoso tanto para los conjuntos de datos RGB como MS, lo que indica un fuerte rendimiento de clasificación. Sin embargo, las algas marinas en etapa temprana fueron ocasionalmente mal clasificadas como macrófitas bentónicas, probablemente debido a su baja biomasa y débil firma espectral. Este enfoque basado en UAS proporcionó un marco robusto y rentable para el monitoreo de granjas de algas marinas en el fondo y hábitats naturales asociados. Este enfoque apoya el desarrollo sostenible de la acuicultura y la gestión costera integrada en Madagascar y en ecosistemas de arrecifes tropicales comparables.