El LiDAR portátil revoluciona el estudio forestal: de nubes de puntos a datos precisos de árboles frutales con digitalización

Cuando piensas en estudios forestales, ¿qué te viene a la mente? ¿Lleva una cinta métrica y un medidor de altura mientras camina penosamente por densos bosques? ¿O estar parado debajo de un árbol, mirando hacia arriba, tratando de estimar su altura, pero siempre fallando por unos pocos centímetros? Estos métodos tradicionales no sólo requieren mucha mano de obra sino que también son propensos a imprecisiones. Hoy, les traemos una parte práctica de nuestro equipo tecnológico, que muestra cómo la tecnología de escaneo 3D combinada con algoritmos de inteligencia artificial está haciendo que los estudios forestales sean "fáciles y precisos".

Los estudios forestales tradicionales a menudo requieren que los topógrafos lleven cintas métricas y medidores de altura, atravesando densos bosques y montañas remotas. Este proceso requiere mucho tiempo, trabajo y es propenso a errores humanos. Los puntos débiles clave en la industria de los estudios forestales incluyen:

• Las mediciones manuales tradicionales (cinta métrica/medidor de altura) requieren mucho tiempo, mano de obra y costosas.
• La precisión se ve afectada por el terreno, la cobertura de las ramas y el error humano, lo que dificulta el control de los errores.
• Sólo se pueden recopilar datos lineales básicos y la dimensión de los datos es limitada, lo que no satisface las necesidades de una gestión precisa.
• Los datos carecen de estándares uniformes y no son rastreables. Las encuestas a gran escala sólo pueden basarse en muestreos, lo que da como resultado datos no representativos.

Con el desarrollo de la tecnología LiDAR, la tecnología de nubes de puntos 3D ha supuesto una revolución digital en los estudios forestales. La tecnología LiDAR portátil, con sus capacidades eficientes y flexibles de recopilación de datos, lleva los estudios forestales del enfoque "manual y tosco" a la era "inteligente y precisa". Realiza un escaneo sin contacto, adaptándose perfectamente a terrenos complejos en huertos, protegiendo los árboles frutales de daños y eliminando los riesgos de seguridad al trepar. Con un simple escaneo, se captura la estructura 3D de toda el área del bosque.

La principal ventaja del LiDAR portátil es su capacidad para capturar digitalmente el paisaje forestal del mundo real y, mediante software especializado, extraer y analizar con precisión información de árboles individuales. Todo el proceso es simple y eficiente, e incluso los principiantes pueden dominarlo rápidamente. Los cuatro pasos para completar todo el proceso de recopilación y salida de datos son:

Echemos un vistazo a esta imagen:

Se trata de datos de nubes de puntos 3D recopilados mediante un escáner láser portátil. La nube de puntos no solo restaura el color real del área forestal (como árboles paisajísticos o rodales forestales) sino que también, con su módulo RTK de alta precisión integrado, permite la salida en tiempo real de nubes de puntos de coordenadas absolutas sin la necesidad de puntos de control complejos. Los topógrafos pueden simplemente caminar por un camino planificado y recopilar información rica de coordenadas espaciales en 3D. Ya sean las densas copas de los árboles o los troncos de los árboles en la parte inferior, todo se "digitaliza" fácilmente.

Cuando los árboles crecen muy juntos con ramas superpuestas, es difícil distinguirlos usando métodos tradicionales. Sin embargo, en el software de nube de puntos todo queda claro. Gracias a potentes algoritmos de agrupamiento espacial, el software puede segmentar con precisión los árboles, asignando etiquetas de diferentes colores a cada árbol individual. Lo que antes era un bosque continuo ahora está claramente separado, y los estudios forestales ya no sólo "ven el bosque", sino que ahora pueden "ver los árboles" con precisión.

Una vez que se completa la segmentación de un solo árbol, comienza el verdadero trabajo: extraer los parámetros de medición del árbol automáticamente. El módulo de cálculo y análisis especializado ofrece una amplia caja de herramientas: agregar, fusionar, eliminar árboles, eliminar varillas de soporte, análisis de copas e incluso calcular el volumen de existencias y el almacenamiento de carbono.

Al hacer clic en "Cálculo de atributos", el sistema genera automáticamente un informe de árbol detallado. Aquí, cada árbol tiene su propia ID única y se generan los siguientes datos:

• Ubicación espacial (X, Y, Z)
• Altura del árbol (m)
• DAP (Diámetro a la altura del pecho) (cm)
• Diámetro de corona (m)
• Diámetro del suelo (m)
• Altura de la rama (m)

Los datos son precisos y completos, ¡todo hecho con un solo clic!

Con los datos en la mano, los mapas son esenciales. Ya sea para informes de proyectos o gestión forestal, un mapa de distribución intuitivo es imprescindible. El software incluye una poderosa herramienta de generación de “Mapas de Distribución”. Puede filtrar árboles con precisión según los requisitos del mundo real estableciendo umbrales de propiedad (por ejemplo, mostrar solo árboles de más de 5 metros o aquellos con un DAP mayor que un determinado valor).

Desde la medición manual hasta los levantamientos digitales LiDAR, esto no es solo una actualización de las herramientas sino una transformación en el enfoque de los levantamientos forestales. ¿Por qué cada vez más personas recurren al LiDAR portátil para realizar estudios forestales? El núcleo reside en las cuatro ventajas irremplazables:

• Escaneo sin contacto:Adaptable a terrenos complejos de huerto, sin dañar árboles frutales ni poner en riesgo la seguridad al trepar.
• Restauración de alta precisión de la estructura del árbol 3D:Los errores de altura de los árboles, DAP y diámetro de la copa son significativamente menores que con las herramientas tradicionales.
• Aumento de la eficiencia:Integración del trabajo de campo y de oficina, con verificación de datos en sitio.
• Datos trazables y fáciles de integrar:Los datos de la nube de puntos digitales pueden extraer automáticamente parámetros de árboles multidimensionales, lo que respalda una gestión precisa de los huertos.

Desde "caminar por el bosque" hasta "mirar la computadora", desde "estimar" hasta "cálculos precisos", el LiDAR portátil ha resuelto por completo muchos de los desafíos de los estudios tradicionales de árboles frutales. Ha revolucionado los estudios forestales desde un enfoque "manual y aproximado" a un modelo de "escaneo con un solo clic y análisis inteligente".