El INTA desarrolló ForestMap, una aplicación gratuita y de código abierto que permite convertir los datos tridimensionales obtenidos mediante drones, sensores LiDAR y fotogrametría en información útil para el manejo forestal y silvopastoril. La herramienta fue desarrollada por especialistas del organismo con el objetivo de facilitar el acceso a tecnologías de análisis que hasta ahora requerían programas especializados, licencias comerciales o conocimientos de programación.
La aplicación está orientada a profesionales, técnicos, investigadores y productores que ya realizan relevamientos con drones y necesitan procesar las llamadas nubes de puntos 3D para obtener indicadores sobre la estructura de la vegetación. Entre otras funciones, ForestMap permite diferenciar el terreno de la vegetación, generar modelos digitales de elevación, obtener curvas de nivel, estimar la altura de los árboles, identificar ejemplares individuales y calcular la cobertura de copas.
El desarrollo surgió a partir de una dificultad concreta: aunque los drones permiten recolectar grandes cantidades de información sobre una superficie forestal, el procesamiento posterior puede resultar complejo. El acceso a software especializado puede representar un costo elevado y algunas alternativas de código abierto requieren conocimientos técnicos para trabajar con lenguajes de programación.
ForestMap busca resolver esa barrera mediante una interfaz gráfica interactiva que reúne distintas etapas del análisis en una misma plataforma. El sistema se apoya en herramientas de software libre, entre ellas el paquete lidR, desarrollado para el lenguaje R y utilizado para el procesamiento de datos LiDAR, mientras que la interfaz fue construida con tecnología Shiny.
Uno de los principales aportes de la aplicación es que organiza el procesamiento mediante una secuencia de cinco etapas: configuración; carga y clasificación; generación de modelos digitales; identificación de árboles; y exportación de resultados.
El usuario puede cargar las nubes de puntos obtenidas mediante un relevamiento y realizar un proceso de depuración para reducir el ruido presente en los datos. Luego, mediante la integración del algoritmo Cloth Simulation Filter (CSF), el programa permite clasificar los puntos correspondientes al suelo y diferenciarlos de aquellos que representan la vegetación.
Para adaptar el procesamiento a las características del terreno, ForestMap ofrece perfiles predeterminados para superficies llanas, onduladas o quebradas. Esta configuración busca simplificar una etapa que puede resultar técnicamente compleja cuando se trabaja con grandes volúmenes de información.
A partir de la clasificación obtenida, el sistema genera un Modelo Digital de Elevación (DEM), que representa la superficie del terreno. También permite extraer curvas de nivel con diferentes equidistancias, entre ellas 0,5 metros, 1 metro y 5 metros, según las necesidades del análisis.
Otra de las herramientas incorporadas es el Modelo de Altura de Copas (CHM), utilizado para representar la altura de la vegetación respecto del terreno. Esta información permite caracterizar la estructura del bosque y constituye un insumo para analizar la distribución y desarrollo de los árboles.
La plataforma también incorpora un sistema de detección automática de ejemplares individuales mediante un filtro de máximos locales (LMF). A partir de este procesamiento es posible identificar árboles y generar información espacial sobre su distribución.
La cobertura del dosel arbóreo también puede ser vectorizada mediante una altura de corte definida por el usuario. El resultado puede exportarse para continuar el análisis en Sistemas de Información Geográfica (SIG).
Además, ForestMap genera un reporte automático en PDF que resume los parámetros utilizados durante el procesamiento y los principales resultados obtenidos. De esta manera, el análisis no queda limitado a una visualización gráfica, sino que puede documentarse y utilizarse como parte de posteriores evaluaciones.
La utilidad de estos datos adquiere particular importancia en los sistemas silvopastoriles, donde la relación entre los árboles y la producción de pasturas constituye uno de los aspectos centrales del manejo.
La cantidad de luz que llega al estrato inferior puede verse afectada por el desarrollo de las copas. Por eso, conocer el porcentaje de cobertura permite evaluar la competencia entre árboles y pasturas y aportar información para definir intervenciones sobre la plantación.
En este contexto, el investigador Eduardo Hildt, integrante del grupo Forestal del INTA Montecarlo y uno de los desarrolladores de la aplicación, explicó que ForestMap permite utilizar las nubes de puntos generadas por sistemas de fotogrametría o relevamientos LiDAR para realizar distintos tipos de análisis forestal.
Según señaló Hildt en la información difundida por el INTA, el porcentaje de cobertura de copas puede ser un indicador para determinar cuándo realizar un raleo en un sistema silvopastoril y favorecer el ingreso de luz a la pastura.
La posibilidad de obtener esta información mediante relevamientos aéreos también permite trabajar sobre superficies extensas y repetir las mediciones para observar cambios en el tiempo. Esto abre la posibilidad de utilizar los drones no solamente para realizar un relevamiento puntual, sino también como parte de estrategias de monitoreo forestal periódico.
Para evaluar el funcionamiento de la herramienta, el equipo del INTA realizó una prueba en Santiago de Liniers, Misiones, sobre un sistema silvopastoril de 27,7 hectáreas.
El área estaba integrada por cinco rodales de pino y uno de eucalipto. El procesamiento de los datos permitió identificar 4.362 árboles, con densidades que oscilaron entre 116 y 196 ejemplares por hectárea.
El análisis también permitió obtener alturas medias de los árboles de entre 14,5 y 22 metros. Estos indicadores muestran el tipo de información que puede extraerse de una nube de puntos generada a partir de datos obtenidos desde el aire.
En una plantación forestal, disponer de información espacial sobre la cantidad de árboles, su distribución, altura y cobertura permite complementar las observaciones realizadas en campo. En los sistemas silvopastoriles, además, esos datos pueden relacionarse con las condiciones de la pastura y con las necesidades de manejo del sistema productivo.
La herramienta puede ser utilizada tanto para bosques nativos como para plantaciones forestales, siempre que se disponga de los datos tridimensionales necesarios para realizar el procesamiento.
Una característica central de ForestMap es su condición de software libre, bajo licencia GNU GPL-3.0. El código de la aplicación está disponible públicamente y puede descargarse desde el repositorio del proyecto en GitHub.
La propuesta busca reducir una de las principales dificultades que encuentran quienes quieren incorporar este tipo de tecnologías al trabajo cotidiano: la necesidad de combinar diferentes programas y contar con conocimientos específicos para procesar los datos.
Además del procesamiento de las nubes de puntos, ForestMap incorpora visores 3D interactivos y permite trabajar en español, inglés y portugués. También utiliza los recursos de procesamiento disponibles en la computadora para agilizar el trabajo con grandes volúmenes de información.
La incorporación de estas funciones apunta a que el análisis sea accesible para usuarios que no necesariamente tienen formación en programación. El proceso comienza con los datos generados por el relevamiento y termina con información espacial y reportes que pueden utilizarse para posteriores evaluaciones.
Para Hildt, según la información publicada por el INTA, uno de los principales aportes de la aplicación consiste en transformar una gran cantidad de datos tridimensionales obtenidos mediante drones en información concreta para conocer y manejar los recursos forestales.
El desarrollo se inscribe en una tendencia creciente hacia el uso de teledetección, drones, LiDAR y análisis geoespacial en actividades agropecuarias y forestales. La disponibilidad de herramientas de código abierto puede reducir los costos de incorporación de estas tecnologías y ampliar su utilización entre productores, técnicos e instituciones.
ForestMap está disponible para su descarga en el repositorio oficial del proyecto en GitHub, bajo licencia GNU GPL-3.0. Su desarrollo suma una nueva alternativa para procesar información forestal y convertir los relevamientos realizados desde drones en datos aplicables a la planificación, monitoreo y manejo de bosques y sistemas silvopastoriles.