Aplicaciones de la fotogrametría digital aérea en el inventario forestal

• Autores: José Antonio Navarro Fernández
• Directores de la Tesis: M. L. Guillén Climent (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 2019
• Idioma: español
• Materias:
  • Ciencias de la tierra y del espacio
    • Geodesia
      • Fotogrametría geodésica
  • Ciencias agrarias
    • Ciencia forestal
      • Ordenación de montes
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Archivo Digital UPM
• Resumen

  • La gestión forestal sostenible y los mecanismos de monitoreo, reporte y verificación de gases de efecto invernadero en proyectos forestales de mitigación del Cambio Climático necesitan de información actual y precisa de los recursos forestales y los stocks de carbono. En este sentido, la información tridimensional (3D) de alta resolución proveniente de sensores aerotransportados ha mostrado ser una fuente útil para caracterizar e inventariar y caracterizar los recursos forestales, permitiendo una mejora en la toma de decisiones. En las últimas décadas, el uso del escáner láser aerotransportado (ALS) se ha usado ampliamente para la caracterización de la estructura de la vegetación en masas forestales y la estimación de variables dasométricas de forma continua. Sin embargo, los recientes avances en capacidad de computación y mejoras en los algoritmos fotogramétricos han motivado un creciente interés en la fotogrametría digital aérea (DAP) como una alternativa económica al ALS. Esta atención a la DAP viene acompañada por dos grandes hechos: la adquisición frecuente y regular de imágenes aéreas por parte de agencias nacionales en multitud de países, y el creciente mercado de los vehículos aéreos no tripulados (UAVs), que hace que estos sean cada vez más asequibles y su utilización más común.

    Esta tesis, que forma parte de en un proyecto de investigación industrial, tiene como objetivo analizar el uso de la DAP en el inventario forestal a partir de imágenes aéreas adquiridas desde diferentes plataformas y mediante diferentes aproximaciones. Los Capítulos 2 y 3 utilizan métodos de masa (ABA) y nubes de puntos DAP generadas a partir de imágenes tomadas en vuelos tripulados por agencias nacionales, mientras que el Capítulo 4 utiliza métodos de árbol individual (ITC) e imágenes tomadas desde UAV.

    En el Capítulo 2 se compararon las nubes de puntos ALS y DAP, y se analizó el desempeño de ambas tecnologías en la modelización de distintas variables forestales en una masa de Pinus pinaster Ait. del Sistema Central (España). Los resultados de este estudio mostraron que los datos DAP ofrecen precisiones comparables a los datos ALS en la estimación de variables de inventario.

    En el Capítulo 3 se plantea un nuevo método para la construcción de modelos de volumen maderable (V) que sean transferibles temporalmente y entre nubes de puntos 3D generadas con ambas metodologías (ALS y DAP). Para ello se han seleccionado variables estables entre las diferentes fuentes de datos DAP y ALS. En este estudio se utilizaron diferentes datos ALS y DAP e información de campo de distintos años de una masa de Pinus sylvestris L. Los resultados de esta investigación sugieren que no sólo es posible generar modelos de V transferibles en el tiempo, sino que también se pueden construir modelos a partir de datos ALS que sean transferibles a nubes de puntos DAP sin una pérdida significativa de precisión.

    Finalmente, en el Capítulo 4 se plantea una nueva metodología para el inventario de la biomasa aérea (AGB) en plantaciones jóvenes de manglar. En este estudio, los árboles inventariados fueron medidos mediante ITC a partir de nubes de puntos DAP generadas con imágenes de UAV. Los valores de AGB de cada parcela se utilizaron para ajustar modelos de predicción usando datos satelitales radar y multiespectrales como información auxiliar. Los resultados revelaron que las imágenes UAV pueden ser utilizadas mediante DAP para la correcta detección y delineación de las copas de los árboles en la zona de estudio, aunque este método subestimó ligeramente las mediciones de la altura de los pies y el diámetro de copa. La utilización de datos satelitales permitió una mejora significativa de los estimadores poblacionales de AGB.

    Esta tesis demuestra el gran potencial de la DAP en el campo de los inventarios forestales y el monitoreo de la vegetación. Los resultados revelan que, independientemente de la plataforma utilizada para la adquisición de las imágenes aéreas, la DAP es una tecnología que debe ser tenida en cuenta en los próximos años por los gestores forestales.