Conservación: investigadores de EEUU y Brasil desarrollaron un dron autónomo que logra inventariar bosques y combatir la deforestación

Científicos de la USP-São Carlos y la Universidad de Pensilvania han construido un dron autónomo que evita obstáculos y calcula la cantidad de árboles en una gran vegetación. Investigadores de Brasil y Estados Unidos han desarrollado un sistema informático capaz de controlar de forma autónoma un dron dentro de los bosques, lo que le permite pasar por alto árboles y mapear grandes territorios en cuestión de minutos. “Un trabajo que duraría horas que se puede realizar en menos tiempo y con mayor seguridad”, según InSAC.

 

Fuente: INCT, InSAC / USP-São Carlos

 

BRASIL (2/9/2020).- El estudio realizado por un investigador del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología (INCT) para Sistemas Autónomos Cooperativos (InSAC) de la USP, con científicos de la Universidad de Pensilvania, EEUU, fue publicado en la revista científica internacional IEEE Robotics and Automation Letters.

Para mapear una gran área del bosque, esencial para orientar a los gobiernos e instituciones en el desarrollo de políticas públicas de conservación ambiental, los especialistas elaboran un inventario forestal, un estudio cuantitativo y cualitativo de la biodiversidad de un área. A medida que aumenta la deforestación, especialmente en áreas remotas, este trabajo se vuelve más urgente, pero puede llevar semanas completarlo.

El dron desarrollado por los investigadores podría mapear un bosque completo de 400 mil metros cuadrados en solo 30 minutos. Un equipo de ingenieros forestales tardaría 12 días y medio, trabajando las 24 horas del día. Debido a la dificultad de la tarea, los profesionales optan por evaluar pequeñas extensiones de bosque y estimar los datos totales, generando información mucho menos precisa y detallada.

El equipo utiliza un código con inteligencia artificial que permite un mapeo más preciso y con información más detallada del bosque. “Además de tener la posibilidad de hacer un inventario forestal en un área de cobertura mucho mayor, con el dron este proceso se vuelve mucho más rápido, seguro y preciso”, explica Guilherme Nardari, investigador de INCT / InSAT, uno de los autores. del trabajo.

Con un peso aproximado de 3 kilos y una autonomía de vuelo de 20 minutos, el dron consta de cuatro hélices, una cámara, un ordenador de a bordo, un controlador de vuelo y un sensor láser, encargados de calcular en tiempo real la distancia entre los drone y los árboles a su alrededor.

El vehículo aéreo tiene un sensor láser que dispara miles de rayos de luz por segundo. A medida que estos rayos golpean los árboles, calculan su distancia al UAV y estiman el grosor de cada tronco o rama. Los datos son interpretados por un algoritmo desarrollado por los investigadores que utiliza inteligencia artificial para detectar árboles, mapear la región y “guiar” al dron en la dirección correcta, evitando los obstáculos.

Al mismo tiempo, el algoritmo genera un mapa 3D del bosque, revelando la cantidad de árboles en el área, el volumen de madera, el área cubierta por vegetación, entre otros datos. Según los investigadores, el dron también es capaz de identificar el follaje en el suelo, lo que permite advertir a las autoridades sobre un mayor riesgo de quemarse.

El dron fue probado por científicos en un bosque de pinos estadounidense en el estado de Nueva Jersey. En el experimento, el dron pudo pasar por alto los árboles y estudiar con precisión los datos del área. Durante los recorridos, se comunicaba en tiempo real con los operadores en tierra, quienes formaban una base móvil que recibía imágenes de la cámara del vehículo aéreo, información de vuelo, así como el consumo de batería, según una publicación del Instituto.

“Fue un gran desafío desde el punto de vista robótico, porque además de hacer volar un dron solo en medio de los árboles, sin perder la comunicación con él, necesitábamos obtener un mapa de calidad, extremadamente preciso”, dice Guilherme, quien está haciendo un doctorado en el ICMC. y es guiado por la profesora Roseli Romero.

Según INCT / InSAT, el uso de un vehículo aéreo no tripulado (UAV) autónomo para monitorear y mapear los bosques permitirá desarrollar planes de manejo, atender las demandas de las empresas forestales, definir estrategias para preservar los recursos naturales del área. y lucha contra la deforestación.

Informe publicado en el primer semestre de este año por MapBiomas, el 99% de la deforestación realizada en Brasil en 2019 fue ilegal. En total, más de 1,2 millones de hectáreas de bosque nativo han sido devastadas, o 12.187 km², el equivalente a ocho municipios de São Paulo. Más del 60% del área deforestada está en la Amazonía, con 770 mil hectáreas taladas. 

Investigación publicada la semana pasada por el Inpe, entre agosto de 2019 y julio de 2020, se registraron más de 45 mil alertas de deforestación en la Selva Amazónica, un aumento del 34,5% en comparación con el período anterior.

“Podríamos evaluar el estado de conservación de los bosques y detectar lugares que necesiten reforestación, sirviendo de advertencia a las autoridades ambientales si alguna región muestra cambios sospechosos en el tiempo. Este tema es muy relevante, principalmente por el escenario actual que vivimos, con total desprecio por la Amazonía ”, dice Roseli A. Francelin Romero, investigadora del InSAC y profesora del Instituto de Ciencias Matemáticas e Informática (ICMC) de la USP, en São Carlos.

 

Según el profesor, actualmente el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe) realiza algunos relevamientos forestales mediante imágenes satelitales, pero estas son estimaciones que imposibilitan un análisis más detallado de la vegetación en áreas específicas.

Por otra parte, en Estados Unidos, los científicos asociados en el estudio crearon una empresa y ya comenzaron a ofrecer algunos servicios de mapeo con el dron al sector privado. Según Guilherme, hay interés en llevar la tecnología a Brasil, pero antes el sistema de control de Vant necesitaría sufrir algunas adaptaciones debido a la diferencia de biodiversidad, entre otras dificultades que pueden afectar la aplicación en Brasil.

El costo estimado para cada dron autónomo como este es de R $ 60.000,00. “El valor no es alto comparado con el retorno que puede traer a la población en general, con la preservación de los bosques y el medio ambiente”, concluye Roseli.

 

 

* Con información de Henrique Fontes, Responsable de Prensa de InSAC

 

 

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