Gestión del arbolado urbano con LiDAR
Desafío
Nuestro cliente PXL BIO-Research ofrece soluciones orientadas a la práctica en la gestión del verde urbano basadas en una investigación innovadora.
En este contexto, observaron una creciente demanda por parte de municipios, urbanistas y silvicultores urbanos de herramientas y conocimientos relacionados con el inventario digital del verde urbano.
Tanto la actualización de los inventarios de árboles como la evaluación de su estado son procesos que llevan mucho tiempo y que suelen estar influidos por un cierto nivel de subjetividad.
Un método eficaz y estandarizado para recoger información sobre las características y la calidad del arbolado urbano es un requisito previo para realizar intervenciones rápidas y específicas.
La misión tenía como objetivo actualizar el inventario de árboles de la ciudad de Hasselt (Bélgica) y explorar el potencial de la tecnología LiDAR para controlar el impacto de las actividades de gestión, como la poda de árboles, en colaboración con los gestores locales de árboles de De Beer & De Vos.
Para ello, las características relevantes de los árboles incluyen el número total de árboles, su posición, su altura, el diámetro a la altura del pecho, el diámetro de la copa, el volumen de la copa y la altura del tronco sin ramas.
YellowScan Surveyor Ultra integrado en la cápsula Fly & Drive para cartografía móvil
YellowScan Surveyor en una DJI M300 para cartografía aérea
Solución
Además de un sistema LiDAR preciso y de alto rendimiento, este proyecto requería una plataforma aplicable en un entorno urbano.
A menudo es difícil e ineficaz acceder a este entorno con vehículos aéreos no tripulados debido a las restricciones del espacio aéreo y la privacidad.
Por tanto, resulta más adecuado un enfoque basado en la cartografía móvil.
El YellowScan Surveyor Ultra v2 es un sensor LiDAR versátil y multiplataforma que puede montarse en un coche utilizando el módulo YellowScan Fly & Drive.
Al utilizarlo como sistema cartográfico móvil, combinaron el escaneado láser de alta resolución con un posicionamiento preciso para recopilar nubes de puntos georreferenciadas que se utilizaron para la detección individual de árboles.
La ciudad de Hasselt, Bélgica, desde arriba
Nube de puntos del bulevar Groene en Hasselt, Bélgica
Parámetros de la misión
- Tamaño de la encuesta: Todos los árboles de las calles laterales de una carretera de 2,5 km (527 árboles)
- Duración: Planificación 1 día, adquisición 2 veces 0,5 día, procesamiento 1 día
- Número de unidades: 2 Unidades
- Velocidad: 50 km/h
- Equipamiento: YellowScan Fly & Drive pod, sistema LiDAR YellowScan Surveyor Ultra V2, YellowScan CloudStation, postprocesado en software R
Nube de puntos de un puente
Resultados
Densidad de puntos: 1610 puntos / m² (125,68 millones de puntos que cubren una superficie de 78076 m²).
Los resultados mostraron que es posible adquirir información detallada sobre las características relevantes de los árboles: no sólo sobre la posición de cada árbol, sino también sobre la altura del árbol e incluso el diámetro a la altura del pecho, el diámetro de la copa, la altura del tallo sin ramas y el volumen de la copa.
La precisión del resultado se validó a partir de 52 árboles medidos manualmente.
Además, repitiendo la misma misión de conducción tras podar un subconjunto de los árboles visitados, pudimos cuantificar las diferencias de volumen de copa y, por tanto, la intensidad de la poda.
Esta información permitirá a los gestores de zonas verdes controlar en el futuro los efectos de las actividades de gestión y relacionarlos con los datos sobre la salud de los árboles.
Uno de los principales entregables fue un conjunto de datos vectoriales que expresan la ubicación de cada árbol y sus características.
Además, se generó un gemelo digital detallado (nube de puntos 3D) de cada árbol individual, que permite un seguimiento de la evolución en el tiempo (en relación con el crecimiento o la gestión).
Visitar y medir manualmente cada árbol habría llevado unos dos días por sesión, con un total de cuatro días para las evaluaciones previas y posteriores a la poda.
Para características como la proyección de la copa y el volumen, es crucial una gran precisión para cuantificar adecuadamente el impacto de las actividades de gestión.
Recopilar manualmente estos datos detallados habría llevado bastante más tiempo.
Nube de puntos del bulevar Groene en Hasselt, Bélgica
Optamos por el sistema Surveyor Ultra tras un debate en profundidad con YellowScan.
Pronto quedó claro que este sistema, en combinación con la opción Fly&Drive, era el que mejor se adaptaba a nuestras aplicaciones.
Nos beneficiamos de la versatilidad y complementariedad de nuestro Yellowscan Surveyor Ultra.
Podemos conducir cuando volar es demasiado difícil y volar cuando conducir no es factible.
