Predicción de la Plantación de Árboles Urbanos Basada en Autómatas Celulares Guiados para Mejorar la Conexión de la Infraestructura Verde
Autores: Le, Yi; Huang, Sheng-Yang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Predicción de la Plantación de Árboles Urbanos Basada en Autómatas Celulares Guiados para Mejorar la Conexión de la Infraestructura Verde
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Urbanización
Cambio climático
Infraestructura verde
Plantación de árboles
Autómatas celulares
Desarrollo urbano sostenible
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La urbanización y el cambio climático plantean desafíos significativos para los ecosistemas urbanos, subrayando la necesidad de estrategias innovadoras para mejorar la infraestructura verde urbana. La plantación de árboles, un aspecto crucial de la infraestructura verde, ha sido analizada para una ubicación optimizada utilizando métricas de datos, puntuaciones de prioridad y SIG. Sin embargo, debido a la naturaleza dinámica de la información ambiental, la precisión de los enfoques actuales se ve comprometida. Este estudio tiene como objetivo presentar un enfoque novedoso que integra el aprendizaje profundo y los autómatas celulares para priorizar las ubicaciones de plantación de árboles urbanos y anticipar la red óptima de árboles urbanos. Inicialmente, se recopilaron y visualizaron datos de SIG para identificar un sitio de estudio adecuado dentro de Londres. Se entrenaron modelos CycleGAN utilizando salidas de autómatas celulares y muestras de redes micorrízicas forestales. La comparación validó la aplicabilidad de los autómatas celulares, permitió observar información de características espaciales en las salidas y guió el diseño de parámetros de nuestro sistema de autómatas celulares 3D para predecir las ubicaciones de plantación de árboles. Las ubicaciones se optimizaron simulando la conectividad de la red de árboles urbanos después de la plantación, siguiendo el patrón espacial-comportamental de la red micorrízica forestal. Los resultados destacan el papel de las robustas redes de árboles en la promoción de la estabilidad ecológica y en la amortiguación de los impactos del cambio climático en contextos urbanos. El enfoque propuesto aborda las limitaciones metodológicas y prácticas existentes, proporcionando estrategias innovadoras para la plantación óptima de árboles y la priorización de la infraestructura verde urbana, informando así la planificación y el diseño urbano sostenible. Nuestros hallazgos ilustran la relación simbiótica entre los árboles urbanos y las ciudades del futuro y ofrecen ideas sobre la planificación de la densidad de árboles en las calles, optimizando la distribución espacial de los árboles dentro de los paisajes urbanos para un desarrollo urbano sostenible.
Descripción
La urbanización y el cambio climático plantean desafíos significativos para los ecosistemas urbanos, subrayando la necesidad de estrategias innovadoras para mejorar la infraestructura verde urbana. La plantación de árboles, un aspecto crucial de la infraestructura verde, ha sido analizada para una ubicación optimizada utilizando métricas de datos, puntuaciones de prioridad y SIG. Sin embargo, debido a la naturaleza dinámica de la información ambiental, la precisión de los enfoques actuales se ve comprometida. Este estudio tiene como objetivo presentar un enfoque novedoso que integra el aprendizaje profundo y los autómatas celulares para priorizar las ubicaciones de plantación de árboles urbanos y anticipar la red óptima de árboles urbanos. Inicialmente, se recopilaron y visualizaron datos de SIG para identificar un sitio de estudio adecuado dentro de Londres. Se entrenaron modelos CycleGAN utilizando salidas de autómatas celulares y muestras de redes micorrízicas forestales. La comparación validó la aplicabilidad de los autómatas celulares, permitió observar información de características espaciales en las salidas y guió el diseño de parámetros de nuestro sistema de autómatas celulares 3D para predecir las ubicaciones de plantación de árboles. Las ubicaciones se optimizaron simulando la conectividad de la red de árboles urbanos después de la plantación, siguiendo el patrón espacial-comportamental de la red micorrízica forestal. Los resultados destacan el papel de las robustas redes de árboles en la promoción de la estabilidad ecológica y en la amortiguación de los impactos del cambio climático en contextos urbanos. El enfoque propuesto aborda las limitaciones metodológicas y prácticas existentes, proporcionando estrategias innovadoras para la plantación óptima de árboles y la priorización de la infraestructura verde urbana, informando así la planificación y el diseño urbano sostenible. Nuestros hallazgos ilustran la relación simbiótica entre los árboles urbanos y las ciudades del futuro y ofrecen ideas sobre la planificación de la densidad de árboles en las calles, optimizando la distribución espacial de los árboles dentro de los paisajes urbanos para un desarrollo urbano sostenible.