Congreso internacional abordará los últimos avances en este campo

Algoritmos, drones e inteligencia artificial: así se monitorean e investigan los bosques hoy

Tecnologías aplicadas al monitoreo e investigación de los bosques hoy
Bosques
"Hay un conjunto grande de aplicaciones que van desde la evaluación de la vegetación en general, no solo bosques, y otras centradas en el monitoreo permanente" explica Jaime Hernández, director del Laboratorio de Geomática y de Ecología de Paisajes de la U. de Chile.
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Respecto a "The ISPRS Geospatial Week 2023", evento que se realizará en septiembre, el académico destaca que "es súper importante, porque aquí es donde tú conoces los avances, enfoques, problemas y se comparten estas experiencias en reuniones que son relevantes".
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"Lo que estamos haciendo para ahorrar tiempo y recursos es usar los drones para alimentar los modelos que usan imágenes satelitales. En el fondo, los drones están reemplazando un poco el trabajo humano de ir a terreno y levantar información", destaca sobre el uso de esta tecnología en el ámbito forestal.
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“Si se sabe cómo va cambiando la vegetación se pueden tomar medidas para adaptar su uso y las políticas que van a permitir o restringir el cambio de la cobertura o uso de suelo, que es el principal problema que tenemos en Chile”, comenta sobre la utilidad de las grandes bases de datos, el uso de inteligencia artificial y la aplicación de nuevas tecnologías.

The ISPRS Geospatial Week 2023 es un congreso organizado por la Sociedad Internacional de Fotogrametría y Percepción Remota (ISPRS por su sigla en inglés), organismo que tiene más de 100 años de historia, detalla el profesor Jaime Hernández, director del Laboratorio de Geomática y de Ecología de Paisajes (GEP) de la Facultad de Ciencias Forestales y de la Conservación de la Naturaleza de la Universidad de Chile. El académico es uno de los organizadores de la edición 2023 de este evento, donde se darán a conocer resultados sobre monitoreo de bosques con el uso de imágenes satelitales y aéreas de plataformas pasivas y activas, y que se desarrollará entre el 2 y 7 de septiembre de 2023 en El Cairo, Egipto.

El profesor Hernández lleva más de 15 años ligado a esta organización internacional no gubernamental y es uno de los dos representantes para Latinoamérica. “(El evento) es súper importante, porque aquí es donde tú conoces los avances, enfoques, problemas y se comparten estas experiencias en reuniones que son relevantes, no solamente porque te pones al día con respecto a lo que está ocurriendo en el mundo y en la frontera del conocimiento, sino que también te da la posibilidad de establecer redes de colaboración”. A esto, agrega, “ahora se está combinando diversas técnicas nuevas donde se usa todo el poder computacional en la 'nube': algoritmos de Machine Learning y, más recientemente, Deep Learning, que es mucho más potente para obtener información de nuestros bosques”.

De esta manera, afirma que ya se están utilizando algoritmos de inteligencia artificial para el monitoreo e investigación de los bosques. “Hay un conjunto grande de aplicaciones que van desde la evaluación de la vegetación en general, no solo bosques, y otras centradas en el monitoreo permanente. En términos de evaluación, se pueden detectar las especies arbóreas, su densidad, cobertura y otras características en sitios que son inaccesibles. Por ejemplo, se podría saber cuántos alerces hay en el Parque Nacional Pumalín o cuántas palmas chilenas hay en el Parque Nacional La Campana. Si bien, esto parecen cosas resueltas, la verdad es que hoy en día no sabemos cuántas palmas hay en el Parque Nacional La Campana, en qué estado están o qué tamaño tienen”, explica el experto de la U. de Chile.

La inteligencia artificial ayuda al trabajo de investigación a un nivel donde se pueden hacer análisis desde la escala de árboles individuales hasta los efectos del cambio climático en el estado del bosque esclerófilo o cómo se ha afectado la fenología de los bosques, entre otros ámbitos. Otra cosa es el monitoreo, que es cómo todo esto está cambiando en el tiempo. “Podemos ir hacia el futuro, pero también hacia el pasado - con la investigación- porque tenemos imágenes e información satelital de buena calidad desde mediados de los 80'. Entonces, podemos evaluar con estos métodos de forma mucho más precisa cómo ha ido cambiando el estado de la vegetación en las últimas cuatro décadas  y predecir cómo va a cambiar en el futuro: podemos hacerlo con árboles individuales hasta escalas más pequeñas: regiones completas, considerando formaciones vegetales complejas”, detalla Hernández.

En estas conferencias, el también director académico del Diplomado en Geomática Aplicada de la Facultad de Ciencias Forestales y de la Conservación de la Naturaleza de la U. de Chile, además participa como “co-chair”, es decir, es parte de la organización con las respectivas labores de revisión de papers y trabajos que envían los investigadores para aceptarlos o no y hacerles observaciones. “(La postulación de trabajos) está abierta hasta marzo, pero generalmente estas conferencias son del orden de 250 a 400 trabajos. Hay algunos que son aceptados en formato póster, alrededor de un 30%, y los otros se eligen para exposiciones orales y su posterior publicación como artículos científicos en las revistas de la ISPRS”, cierra el académico.

Los efectos en la medición

Si se sabe cómo va cambiando la vegetación se pueden tomar medidas para adaptar su uso y las políticas que van a permitir o restringir el cambio de la cobertura o uso de suelo, que es el principal problema que tenemos en Chile”, comenta Jaime Hernández respecto a una de las aplicaciones que se pueden desarrollar a partir de la generación de datos y la inteligencia artificial.

Una forma eficiente y efectiva de disponer la información es a través de la creación de land covers (cobertura de suelo), que básicamente es como un gran mapa de todas las formaciones vegetales, y otras cubiertas biofísicas visibles desde el espacio. “Con imágenes satelitales, vemos exactamente lo que está ahí y no lo que podría estar. Si decimos que hay muchas palmas en un lugar, se puede tomar la decisión de, por ejemplo, no permitir una urbanización. En el fondo, es la información base que se requiere para muchas decisiones de políticas públicas”, complementa el profesor Hernández.

En general, para hacer comparaciones en el tiempo y en el espacio es preferible tener el mismo tipo de datos siempre. El académico detalla que las imágenes de satélite son mucho más eficientes para esto y lo que se hace con los drones, por ejemplo, es hacer evaluaciones de la situación hoy día, en un momento determinado y eso es preciso, ahorrando tiempo y dinero en comparación con tomar datos de control en terreno. “Lo que estamos haciendo para ahorrar tiempo y recursos es usar los drones para alimentar los modelos que usan imágenes satelitales. En el fondo, los drones están reemplazando un poco el trabajo humano de ir a terreno y levantar información para decirle a las imágenes satelitales "mira, estos son robles o raulíes y están en tal condición". Estamos combinando la "verdad de terreno" con drones. Es más fácil y se integra mucho mejor con la información satelital de imágenes que vienen de la NASA o de la ESA (Agencia Espacial Europea)”, cierra Hernández.