InSAR la alternativa al LiDAR para el inventario forestal

Foto: WWF

Una alternativa a la tecnología LiDAR ha sido probada en Nueva Zelanda con resultados prometedores. La alternativa más rentable proporciona un medio para la teledetección, la captura de datos y el desarrollo de modelos digitales del terreno para apoyar la gestión del inventario forestal. 

La tecnología LiDAR en el aire ha proporcionado durante mucho tiempo una herramienta valiosa para la detección remota, mediante el uso de escáneres que miden varios puntos en la superficie de los objetos forestales. Esto permite crear representaciones 3D del bosque, lo que puede ser útil para varias áreas en el manejo forestal.

Conozca:
· Guía práctica sobre LiDAR

Sin embargo, LiDAR tiene una serie de desventajas, entre ellas su costo. De $ 3 a $ 15 por hectárea (Nueva Zelanda), su uso para monitorear las vastas extensiones de bosques asociados con Australia y Nueva Zelanda puede ser un ejercicio costoso. Otros inconvenientes de LiDAR incluyen la cantidad de tiempo que se tarda en adquirir la información debido a retrasos en los vuelos y largos tiempos de procesamiento, además de las dificultades asociadas al uso de la tecnología en áreas con cobertura de nubes persistente.

Recientemente, se ha probado una alternativa en forma de radar de apertura sintética interferométrica (InSAR). InSAR opera en lo que se conoce como la ‘región de microondas’, lo que significa que la captura de datos es posible de día o de noche, independientemente de la capa de nubes. También es relativamente barato en comparación con sus alternativas, a aproximadamente $ 0.16 por hectárea (Nueva Zelanda) .

InSAR ya se está utilizando en algunos países para la recopilación de datos forestales, pero debido a que medir los bosques de Nueva Zelanda tiene algunos desafíos distintos, que incluyen terrenos empinados y cubiertas densas, se requirió investigación adicional para confirmar su efectividad.

Comparan InSAR y LiDAR

Ellen Leonardo, Científica de Teledetección de la compañía de investigación Scion, con sede en Nueva Zelanda, realizó recientemente un estudio que comparó los datos de InSAR y LiDAR del Bosque Geraldine en Canterbury, Nueva Zelanda.

Los resultados mostraron que, si bien LiDAR demostró ser más preciso que InSAR, los datos necesarios para estimar los atributos del bosque, incluida la altura y el volumen total capturado por InSAR, aún eran razonablemente precisos. También existe la posibilidad de mejoras futuras, si InSAR se puede utilizar con éxito en combinación con datos de otras fuentes.

El equipo de Scion Geomatics también estudió y evaluó una tercera técnica, conocida como fotogrametría satelital. Si bien se descubrió que InSAR era el medio más económico de captura de datos, se demostró que la fotogrametría satelital era más precisa.

La Sra. Leonardo dijo que InSAR puede no ser la fuente más precisa de información de inventario forestal, pero aún tiene algunas ventajas distintas.

«Los administradores forestales deberían considerar todos los factores al elegir el sistema de detección remota más adecuado para usar», concluyó la Sra. Leonardo.

¿Qué es InSAR?

El radar de apertura sintética interferométrica (InSAR) es una forma efectiva de medir los cambios en la altitud de la superficie terrestre. InSAR realiza mediciones de alta densidad en grandes áreas utilizando señales de radar de satélites en órbita terrestre para medir los cambios en la altitud de la superficie terrestre a altos grados de resolución de medición y detalles espaciales ( Galloway y otros, 2000 ).

Las imágenes de radar de apertura sintética (SAR) se producen al reflejar las señales de radar de un área objetivo y al medir el tiempo de viaje de ida y vuelta al satélite. La técnica de interferometría SAR utiliza dos imágenes SAR de la misma área adquirida en diferentes momentos y las «interfiere» (las diferencias), lo que resulta en mapas llamados interferogramas que muestran el desplazamiento de la superficie del suelo (cambio de rango) entre los dos períodos de tiempo.

Ventajas de InSAR

InSAR es ideal para medir la extensión espacial y la magnitud de la deformación de la superficie asociada con la extracción de fluidos y los peligros naturales (terremotos, volcanes, deslizamientos de tierra). A menudo es menos costoso que obtener mediciones de puntos dispersos a partir de encuestas del sistema de posicionamiento global (GPS) que requieren mucha mano de obra y puede proporcionar millones de puntos de datos en una región de aproximadamente 10,000 kilómetros cuadrados. Al identificar áreas específicas de deformación dentro de regiones de interés más amplias, las imágenes de InSAR también se pueden usar para posicionar mejor la instrumentación especializada (como extensómetros, redes GPS y líneas de nivelación) diseñadas para medir y monitorear con precisión la deformación de la superficie en áreas limitadas.

Satélites

Los satélites son una parte integral de InSAR. En marzo de 2002, la  Agencia Espacial Europea (ESA)  lanzó Envisat, un satélite avanzado de observación de la Tierra en órbita polar que proporciona mediciones de la atmósfera, el océano, la tierra y el hielo. El satélite Envisat tiene una carga útil ambiciosa e innovadora que garantizará la continuidad de las mediciones de datos de su predecesor, los satélites de detección remota europea (ERS) de la ESA. Los datos de Envisat respaldan la investigación en ciencias de la tierra y permiten monitorear la evolución de los cambios ambientales y climáticos. Además, los datos facilitarán el desarrollo de aplicaciones operativas y comerciales. Descripción e ilustración cortesía de la Agencia Espacial Europea.  

Fuentes:  Investigación de productores forestales, USGS.

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