Cartografía de las regiones montañosas en el marco de los estudios de gestión forestal

Knowledge 20230615

Desafío

Tras una fructífera colaboración en investigación y desarrollo con una agencia gubernamental, nuestro cliente GeoAerospace obtuvo un contrato para realizar capturas LiDAR aerotransportadas en varios emplazamientos forestales de la recóndita costa occidental de Irlanda.

Su principal objetivo era adquirir datos LiDAR aerotransportados de alta calidad, ya que son cruciales para cartografiar regiones montañosas remotas como parte de los estudios de gestión forestal. Estos datos desempeñan un papel vital en la generación de modelos de terreno precisos para el análisis hidrológico, permitiendo cartografiar, identificar y cuantificar los canales fluviales ocultos bajo una densa cubierta de copas.

Dadas las peculiares características del terreno, la prospección presentaba importantes dificultades para acceder a los yacimientos con aviones de prospección convencionales. La gran extensión de las zonas y el terreno montañoso, escarpado y remoto, hacían poco prácticas las prospecciones terrestres.

Solución

En respuesta, GeoAerospace recibió el encargo de recopilar datos LiDAR en múltiples emplazamientos con su YellowScan Surveyor Ultra. El objetivo era generar modelos del terreno y evaluar la morfología hidrológica en cada lugar. Para hacer frente a las complejidades del entorno y a las condiciones meteorológicas adversas, se utilizaron en lugares específicos estudios con drones que utilizaban el seguimiento automatizado del terreno. Este enfoque garantizó una recogida de datos precisa y homogénea, así como un análisis en circunstancias difíciles.

Como parte de su estrategia empresarial a largo plazo, GeoAerospace pretende aportar valor añadido a sus clientes a través de los datos que recopila. Utilizaron eficazmente la propiedad de penetración en la vegetación del LiDAR, y la capacidad multieco, para cartografiar con detalle los niveles de vegetación e incorporarlo después a los procesos de inventario forestal, ofreciendo un servicio adicional a sus clientes.

Esta iniciativa demostró ser muy fructífera a la hora de establecer flujos de trabajo racionalizados para generar mapas de árboles, permitiendo evaluaciones detalladas de inventarios forestales a escala, en miles de árboles individuales. Se midieron con precisión atributos clave como la altura de los árboles y la extensión de las copas, lo que proporcionó información valiosa para apoyar una gestión forestal eficaz.

plano de vuelo de la zona (unas 300 hectáreas/750 acres)

Mapa de árboles con la altura y el diámetro de las copas de 1000 árboles individuales

Parámetros de la misión

  • Tamaño de la encuesta: Varios sitios – todos de aproximadamente 300 hectáreas (750 acres)
  • Duración:
    • 1-2 días de planificación del vuelo (por emplazamiento) debido a la complejidad del acceso a cada punto de despegue y aterrizaje y para conseguir los permisos de los propietarios de los terrenos.
    • 1-2 días in situ (por emplazamiento) debido a los problemas de movilización y acceso a diversos lugares para mantener las operaciones en línea de visión.
  • Número de vuelos: Aprox. 8 vuelos de 20 minutos por emplazamiento
  • Velocidad y altitud de vuelo: 70m AGL (seguimiento del terreno mediante UGCS) 10m/s
  • Equipamiento: Sistema LiDAR Yellowscan Surveyor Ultra
  • Drone: DJI M300
  • Corrección de la trayectoria: PPK utilizando la estación CORS operada por Ordinance Survey Ireland

Resultados

  • Densidad de puntos: más de 200 puntos por metro
  • Precisión: 5 cm
  • Modelo digital de superficie y modelo digital del terreno (5 cm GSD)

Los datos LiDAR aéreos proporcionaron datos valiosos que habrían sido difíciles de obtener utilizando métodos alternativos debido al gran tamaño y a la ubicación remota y densamente boscosa de cada lugar. Estos datos se obtuvieron de manera rentable y oportuna.

Además de la nube de puntos estándar, los contornos, el DSM (Modelo Digital de Superficie) y el DTM (Modelo Digital del Terreno), GeoAerospace también pudo proporcionar productos específicos para el cliente derivados de los datos LiDAR. Entre ellos se incluye un conjunto de mapas adicionales como los de pendiente, aspecto, elevación e hidrología.

Los datos LiDAR de alta calidad y las densas nubes de puntos permitieron un análisis exhaustivo del terreno bajo el dosel, lo que condujo a evaluaciones hidrológicas precisas del paisaje. En comparación con métodos alternativos, como los estudios terrestres, su enfoque redujo significativamente el tiempo de adquisición, el coste y la duración in situ.

Mapa hidrológico que muestra la elevación en relación con la tipología del arroyo

Dada la necesidad de volar a 500 metros, dentro del alcance del LiDAR de la aeronave, y las dificultades que planteaba la navegación por terreno montañoso, se consideró que no era seguro adentrarse en los valles.

Afortunadamente, según GeoAerospace, tener acceso a excelentes datos LiDAR basados en drones les permitió ofrecer datos de igual precisión y calidad, pero con una mayor densidad de puntos. También hicieron hincapié en la excepcional eficacia con la que su solución YellowScan LiDAR y CloudStation entregan los datos, cumpliendo los elevados estándares establecidos por muchos de sus clientes.

Destacan además que, aunque no se solicitó apoyo específico para este proyecto, YellowScan proporciona sistemáticamente un apoyo eficaz, puntual y de alto nivel.

Sección transversal de la silvicultura

Los lugares presentaban varios retos en cuanto al acceso a valles montañosos altos para nuestros aviones de reconocimiento, por lo que algunos lugares requirieron reconocimientos automatizados con drones de seguimiento del terreno debido a la complejidad del terreno y a las difíciles condiciones meteorológicas. Por tanto, tener acceso a datos LiDAR de alta calidad obtenidos con drones nos permitió proporcionar los datos necesarios con la misma calidad y precisión y con una mayor densidad de puntos. La velocidad de despliegue de nuestro sistema YellowScan LiDAR suele ser superior a la de nuestros aviones de reconocimiento. Este rápido despliegue es crucial en situaciones de encuesta en las que el tiempo es un factor crítico.

Fearghus Foyle

Director General – GeoAerospace

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