comparativa entre inventario forestal por muestreo e

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Comparativa entre inventario forestal por muestreo e inventario LiDAR de baja resolución en dos Comparativa entre inventario forestal por muestreo e inventario LiDAR de baja resolución en dos Comparativa entre inventario forestal por muestreo e inventario LiDAR de baja resolución en dos Comparativa entre inventario forestal por muestreo e inventario LiDAR de baja resolución en dos montes de utilidad pública de Extremadura montes de utilidad pública de Extremadura montes de utilidad pública de Extremadura montes de utilidad pública de Extremadura Autor: Autor: Autor: Autor: Alfonso Jurado Varela Alfonso Jurado Varela Alfonso Jurado Varela Alfonso Jurado Varela 1 1 Sociedad de Gestión Pública de Extremadura (GPEX), Área del Medio Natural. Mérida (Badajoz) 2 Forest Research Centre, Schoolf Agriculture, University of Lisbon, Departamento de Recursos Naturais, Ambiente e Território Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, Portugal Otros autores: Otros autores: Otros autores: Otros autores: Juan Guerra Hernández Juan Guerra Hernández Juan Guerra Hernández Juan Guerra Hernández 2 1. Objetivos del trabajo 1. Objetivos del trabajo 1. Objetivos del trabajo 1. Objetivos del trabajo Este trabajo tiene por objeto comparar los resultados obtenidos entre el inventario forestal por muestreo y el inventario basado en tecnología LiDAR (Light Detection and Ranging) para las variables volumen con corteza y área basimétrica en las masas de pinar (pino piñonero y pino negral) en dos montes de utilidad pública de Extremadura: Tudía y sus Faldas (750 has. y localizado en Calera de León, Badajoz) y Ventosillas (5775 has., localizado en Alía y Villar del Pedroso, Cáceres). Con esta comparativa se pretende confirmar si la tecnología LiDAR puede ser una alternativa válida a los inventarios forestales por muestreo, con la ventaja añadida de la reducción de los elevados costes de inventario. 2. Metodología 2. Metodología 2. Metodología 2. Metodología INVENTARIO FORESTAL POR MUESTREO M.U.P TUDÍA Y SUS FALDAS (2010) Obtención modelos LiDAR predictivos de masa Aplicación de los modelos LiDAR al M.U.P Tudía y sus Faldas Aplicación de los modelos LiDAR al M.U.P Ventosillas Simulación decrecimiento 2010- 2008 según IFN Obtención inventario LIDAR 2010 MUP Tudia y sus Faldas Obtención inventario LIDAR 2008 MUP Ventosillas INVENTARIO FORESTAL POR MUESTREO M.U.P VENTOSILLAS (2008) COMPARATIVA INVENTARIO LIDAR-MUESTREO MUP TUDÍA Y SUS FALDAS COMPARATIVA INVENTARIO LIDAR- MUESTREO MUP VENTOSILLAS A partir del inventario por muestreo realizado para el proyecto de ordenación del MUP Tudía y sus Faldas (2010) se desarrollaron modelos LiDAR a nivel de masa para el pino negral y el pino piñonero [1,2]. Una vez aplicados estos modelos a toda la superficie del monte Tudía y sus Faldas permitió comparar los resultados obtenidos con los reflejados en el inventario del proyecto de ordenación. Estos modelos LiDAR previamente obtenidos se aplicaron también en las masas de pino negral del MUP Ventosillas. Posteriormente se simuló el decrecimiento de las masas de 2010 (año del vuelo LiDAR) a 2008 (año del inventario por muestreo) según la tabla 945 del IFN, en función de la fracción de cabida cubierta por celda 20x20 metros y el tipo de estrato, coincidiendo así las fechas de ambos inventarios (año 2008) para que los resultados fueran directamente comparables. Figura Figura Figura Figura 1. Estimación de volumen y área basimétrica de masas puras de P.pinaster, masas puras de P.pinea y masas mixtas de P.pinea y P.pinaster en el monte Tudía y sus Faldas referido al año 2010 mediante aplicación de los modelos LiDAR Figura Figura Figura Figura 1. 1. 1. 1. Estimación de volumen y área basimétrica de P.Pinaster en el monte Ventosillas actualizado al año 2008 mediante aplicación de los modelos predictivos LiDAR considerando el crecimiento de las masas de 2008 a 2010 Estrato Especie Estado De Estado De Estado De Estado De Masa Masa Masa Masa FCC (%) FCC (%) FCC (%) FCC (%) Crecimiento Neto Crecimiento Neto Crecimiento Neto Crecimiento Neto (m (m (m (m 3 /ha) /ha) /ha) /ha) (Vcc Vcc Vcc Vcc IFN3 IFN3 IFN3 IFN3-Vcc Vcc Vcc Vcc IFN2) IFN2) IFN2) IFN2) C+ C+ C+ C+ (m (m (m (m 3 /ha) /ha) /ha) /ha) Incremento anual Incremento anual Incremento anual Incremento anual volumen (m volumen (m volumen (m volumen (m 3 /ha) /ha) /ha) /ha) 1 P. pinaster Fustal, Latizal 70 - 100 54,60 21,91 6,95 2 40 - 69 22,48 16,96 3,58 3 20 - 39 -0,44 14,89 1,31 Estrato Especie Estado De Estado De Estado De Estado De Masa Masa Masa Masa FCC (%) FCC (%) FCC (%) FCC (%) Crecimiento Crecimiento Crecimiento Crecimiento Neto Neto Neto Neto (m2/ha) (m2/ha) (m2/ha) (m2/ha) (G IFN3 (G IFN3 (G IFN3 (G IFN3-G IFN2) G IFN2) G IFN2) G IFN2) C+ C+ C+ C+ (m3/ha) (m3/ha) (m3/ha) (m3/ha) Incremento anual Incremento anual Incremento anual Incremento anual área área área área basimétrica basimétrica basimétrica basimétrica (m (m (m (m 2 /ha) /ha) /ha) /ha) 1 P. pinaster Fustal, Latizal 70 - 100 10,72 2,74 1,22 2 40 - 69 6,03 2,21 0,75 3 20 - 39 2,03 1,87 0,35 Tabla Tabla Tabla Tabla1: Incremento anual de volumen y área basimétrica considerado para actualizar el inventario LiDAR del MUP Ventosillas de 2010 a 2008, para la provincia de Cáceres en función de la fracción de cabida cubierta (FCC) y las cortas y árboles caídos (C+)según la tabla 945 del IFN 3. Resultados 3. Resultados 3. Resultados 3. Resultados MUP VENTOSILLAS MUP VENTOSILLAS MUP VENTOSILLAS MUP VENTOSILLAS Volumen con corteza Volumen con corteza Volumen con corteza Volumen con corteza Área Área Área Área basimétrica basimétrica basimétrica basimétrica Estrato Estrato Estrato Estrato Superficie (has) Volumen inventario por muestreo (2008) (m 3 ) Volumen LiDAR 2010 actualizado a 2008 (m 3 ) % Diferencia Volumen Inventario por muestreo – Inventario LiDAR Área basimétrica inventario por muestreo 2008 (m 2 ) Área basimétrica LiDAR 2010 actualizado a 2008 (m 2 ) % Diferencia Área basimétrica Inventario por muestreo –Inv. LiDAR P. pinaster en masas puras 3.038,17 243.093,6 242.063,26 0,43 % 0,43 % 0,43 % 0,43 % 39.485,78 36.956,06 6,41 % 6,41 % 6,41 % 6,41 % MONTE TUDIA Y SUS MONTE TUDIA Y SUS MONTE TUDIA Y SUS MONTE TUDIA Y SUS FALDAS FALDAS FALDAS FALDAS Volumen con corteza Volumen con corteza Volumen con corteza Volumen con corteza Área Área Área Área basimétrica basimétrica basimétrica basimétrica Estratos Estratos Estratos Estratos Superficie (has) Volumen inventario por muestreo (2010) (m 3 ) Volumen LiDAR 2010 (m3) % Diferencia Volumen Inventario por muestreo – Inventario LiDAR Área basimétrica inventario por muestreo 2010 (m 2 ) Área basimétrica LiDAR 2010 (m 2 ) % Diferencia Área basimétrica Inventario por muestreo –Inv. LiDAR P. pinaster en masas puras 32,44 4.135,08 4.442,57 6,92% 6,92% 6,92% 6,92% 29,41 28,05 4,63% 4,63% 4,63% 4,63% P. pinea en masas puras 408,67 28.017,02 3.0814,7 9,07% 9,07% 9,07% 9,07% 17,85 14,86 16,75% 16,75% 16,75% 16,75% Masa mixta P. pinea y P. pinaster 248,05 7.010,28 8.299,36 15,53% 15,53% 15,53% 15,53% 17,67 15,37 13,01% 13,01% 13,01% 13,01% Total monte masas pinar 689,16 41.951,22 43.556,67 3,68% 3,68% 3,68% 3,68% 12,44 12,15 2,33% 2,33% 2,33% 2,33% Tabla 2 Tabla 2 Tabla 2 Tabla 2. Resultados obtenidos y diferencia porcentual entre el inventario forestal por muestreo y el inventario LiDAR, para la variable volumen con corteza (V) y área basimétrica (G) por estrato y por monte. 4. Conclusiones 4. Conclusiones 4. Conclusiones 4. Conclusiones El estudio confirma la utilidad de los modelos predictivos utilizados y su aplicación a otros montes de Extremadura con la consecuente reducción de los elevados costes de los inventarios por muestreo con parcelas de campo 5. Agradecimientos 5. Agradecimientos 5. Agradecimientos 5. Agradecimientos A Vicente Jesús Sandoval Altelarrea, Jefe de Servicio de Inventario Forestal del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (Magrama).A la Fundação para a Ciência e a Tenologia por financiar el doctorado de D. Juan Guerra Hernández (SFRH/BD/52408/2013). Los resultados obtenidos muestran una gran verosimilitud entre los resultados obtenidos del inventario por muestreo y del inventario LiDAR a nivel de monte y de estrato con una diferencia a nivel de monte entre ambos inventarios inferior a un 4 % para la variable volumen con corteza e inferior a un 7% para la variable área basimétrica REFERENCIAS: 1 GUERRA-HERNÁNDEZ, J., GONZÁLEZ-FERREIRO, E., JURADO- VARELA, A., TOMÉ, M. 2015. Uso de LiDAR aerotransportado para la estimación de variables forestales de un bosque Mediterráneo en el suroeste de España (Extremadura). In: Teledetección: Humedales y Espacios Protegidos. XVI Congreso de la Asociación Española de Teledetección. Sevilla, Spain, 21-23 October. pp 379-382. 2 GUERRA-HERNÁNDEZ, J.; GÖRGENS, E. B.; GARCÍA-GUTIÉRREZ, J.; CARLOS, L.; RODRIGUEZ, E.; TOMÉ, M.; GONZÁLEZ-FERREIRO, E. 2016, Comparison of ALS based models for estimating aboveground biomass in three types of Mediterranean forest. Eur J Remote Sens 49 185-204

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Comparativa entre inventario forestal por muestreo e inventario LiDAR de baja resolución en dos Comparativa entre inventario forestal por muestreo e inventario LiDAR de baja resolución en dos Comparativa entre inventario forestal por muestreo e inventario LiDAR de baja resolución en dos Comparativa entre inventario forestal por muestreo e inventario LiDAR de baja resolución en dos montes de utilidad pública de Extremadura montes de utilidad pública de Extremadura montes de utilidad pública de Extremadura montes de utilidad pública de Extremadura

Autor: Autor: Autor: Autor: Alfonso Jurado Varela Alfonso Jurado Varela Alfonso Jurado Varela Alfonso Jurado Varela 1

1 Sociedad de Gestión Pública de Extremadura (GPEX), Área del Medio Natural. Mérida (Badajoz)

2 Forest Research Centre, Schoolf Agriculture, University of Lisbon, Departamento de Recursos Naturais, Ambiente e Território Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, Portugal

Otros autores: Otros autores: Otros autores: Otros autores: Juan Guerra Hernández Juan Guerra Hernández Juan Guerra Hernández Juan Guerra Hernández 2222

1. Objetivos del trabajo1. Objetivos del trabajo1. Objetivos del trabajo1. Objetivos del trabajo

Este trabajo tiene por objeto comparar los resultados obtenidos entreel inventario forestal por muestreo y el inventario basado entecnología LiDAR (Light Detection and Ranging) para las variablesvolumen con corteza y área basimétrica en las masas de pinar (pinopiñonero y pino negral) en dos montes de utilidad pública deExtremadura: Tudía y sus Faldas (750 has. y localizado en Calera deLeón, Badajoz) y Ventosillas (5775 has., localizado en Alía y Villar delPedroso, Cáceres). Con esta comparativa se pretende confirmar si latecnología LiDAR puede ser una alternativa válida a los inventariosforestales por muestreo, con la ventaja añadida de la reducción de loselevados costes de inventario.

2. Metodología2. Metodología2. Metodología2. Metodología

INVENTARIO FORESTAL POR MUESTREO M.U.P TUDÍA Y SUS FALDAS (2010)

Obtención modelos LiDAR predictivos de masa

Aplicación de los modelos LiDAR al M.U.P Tudía y sus Faldas

Aplicación de los modelos LiDAR al M.U.P Ventosillas

Simulación decrecimiento 2010-2008 según IFN

Obtención inventario LIDAR 2010 MUP Tudia y sus Faldas

Obtención inventario LIDAR 2008 MUP Ventosillas

INVENTARIO FORESTAL POR MUESTREO M.U.P VENTOSILLAS (2008)

COMPARATIVA INVENTARIO LIDAR-MUESTREO MUP TUDÍA Y SUS FALDAS

COMPARATIVAINVENTARIO LIDAR-MUESTREO MUPVENTOSILLAS

A partir del inventario por muestreo realizado para el proyecto deordenación del MUP Tudía y sus Faldas (2010) se desarrollaron modelosLiDAR a nivel de masa para el pino negral y el pino piñonero [1,2]. Unavez aplicados estos modelos a toda la superficie del monte Tudía y sus

Faldas permitió comparar los resultados obtenidos con los reflejados enel inventario del proyecto de ordenación.

Estos modelos LiDAR previamente obtenidos se aplicaron tambiénen las masas de pino negral del MUP Ventosillas. Posteriormente sesimuló el decrecimiento de las masas de 2010 (año del vueloLiDAR) a 2008 (año del inventario por muestreo) según la tabla 945del IFN, en función de la fracción de cabida cubierta por celda20x20 metros y el tipo de estrato, coincidiendo así las fechas deambos inventarios (año 2008) para que los resultados fuerandirectamente comparables.

FiguraFiguraFiguraFigura 1111. Estimación de volumen y área basimétrica de masas puras de P.pinaster, masas puras de P.pinea y masas mixtas de

P.pinea y P.pinaster en el monte Tudía y sus Faldas referido al año 2010 mediante aplicación de los modelos LiDAR

Figura Figura Figura Figura 1.1.1.1. Estimación de volumen y área basimétrica de P.Pinaster en el monte Ventosillas actualizado al año 2008 mediante

aplicación de los modelos predictivos LiDAR considerando el crecimiento de las masas de 2008 a 2010

Estrato EspecieEstado De Estado De Estado De Estado De

MasaMasaMasaMasaFCC (%)FCC (%)FCC (%)FCC (%)

Crecimiento Neto Crecimiento Neto Crecimiento Neto Crecimiento Neto

(m(m(m(m3333/ha)/ha)/ha)/ha)

((((VccVccVccVcc IFN3IFN3IFN3IFN3----Vcc Vcc Vcc Vcc

IFN2)IFN2)IFN2)IFN2)

C+ C+ C+ C+

(m(m(m(m3333/ha)/ha)/ha)/ha)

Incremento anual Incremento anual Incremento anual Incremento anual

volumen (mvolumen (mvolumen (mvolumen (m3333/ha)/ha)/ha)/ha)

1

P. pinasterFustal,

Latizal

70 - 100 54,60 21,91 6,952 40 - 69 22,48 16,96 3,583 20 - 39 -0,44 14,89 1,31

Estrato EspecieEstado De Estado De Estado De Estado De

MasaMasaMasaMasaFCC (%)FCC (%)FCC (%)FCC (%)

CrecimientoCrecimientoCrecimientoCrecimiento Neto Neto Neto Neto

(m2/ha)(m2/ha)(m2/ha)(m2/ha)

(G IFN3(G IFN3(G IFN3(G IFN3----G IFN2)G IFN2)G IFN2)G IFN2)

C+ C+ C+ C+

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Incremento anual Incremento anual Incremento anual Incremento anual

área área área área basimétricabasimétricabasimétricabasimétrica

(m(m(m(m2222/ha)/ha)/ha)/ha)

1P. pinaster Fustal,

Latizal

70 - 100 10,72 2,74 1,22

2 40 - 69 6,03 2,21 0,75

3 20 - 39 2,03 1,87 0,35

TablaTablaTablaTabla1111:::: Incremento anual de volumen y área basimétrica considerado para actualizar el inventario LiDAR del MUPVentosillas de 2010 a 2008, para la provincia de Cáceres en función de la fracción de cabida cubierta (FCC) y las cortas yárboles caídos (C+)según la tabla 945 del IFN

3. Resultados3. Resultados3. Resultados3. ResultadosMUP VENTOSILLASMUP VENTOSILLASMUP VENTOSILLASMUP VENTOSILLAS Volumen con cortezaVolumen con cortezaVolumen con cortezaVolumen con corteza Área Área Área Área basimétricabasimétricabasimétricabasimétrica

EstratoEstratoEstratoEstratoSuperficie

(has)

Volumen

inventario por

muestreo

(2008) (m3)

Volumen LiDAR

2010

actualizado

a 2008 (m3)

%

Diferencia

Volumen

Inventario por

muestreo –

Inventario

LiDAR

Área basimétrica

inventario por

muestreo

2008 (m2)

Área

basimétrica

LiDAR 2010

actualizado a

2008 (m2)

% Diferencia

Área

basimétrica

Inventario

por muestreo

–Inv. LiDAR

P. pinaster en

masas puras3.038,17 243.093,6 242.063,26 0,43 %0,43 %0,43 %0,43 % 39.485,78 36.956,06 6,41 %6,41 %6,41 %6,41 %

MONTE TUDIA Y SUS MONTE TUDIA Y SUS MONTE TUDIA Y SUS MONTE TUDIA Y SUS

FALDASFALDASFALDASFALDASVolumen con cortezaVolumen con cortezaVolumen con cortezaVolumen con corteza Área Área Área Área basimétricabasimétricabasimétricabasimétrica

EstratosEstratosEstratosEstratosSuperficie

(has)

Volumen

inventario por

muestreo

(2010) (m3)

Volumen LiDAR

2010 (m3)

%

Diferencia

Volumen

Inventario por

muestreo –

Inventario LiDAR

Área basimétrica

inventario por

muestreo

2010 (m2)

Área

basimétrica

LiDAR 2010

(m2)

% Diferencia

Área

basimétrica

Inventario por

muestreo –Inv.

LiDAR

P. pinaster en

masas puras32,44 4.135,08 4.442,57 6,92%6,92%6,92%6,92% 29,41 28,05 4,63%4,63%4,63%4,63%

P. pinea en masas

puras408,67 28.017,02 3.0814,7 9,07%9,07%9,07%9,07% 17,85 14,86 16,75%16,75%16,75%16,75%

Masa mixta P.

pinea y P.

pinaster248,05 7.010,28 8.299,36 15,53%15,53%15,53%15,53% 17,67 15,37 13,01%13,01%13,01%13,01%

Total monte

masas pinar689,16 41.951,22 43.556,67 3,68%3,68%3,68%3,68% 12,44 12,15 2,33%2,33%2,33%2,33%

Tabla 2Tabla 2Tabla 2Tabla 2. Resultados obtenidos y diferencia porcentual entre el inventario forestal por muestreo y el inventario LiDAR, para la variable

volumen con corteza (V) y área basimétrica (G) por estrato y por monte.

4. Conclusiones4. Conclusiones4. Conclusiones4. ConclusionesEl estudio confirma la utilidad de los modelos predictivos utilizados y suaplicación a otros montes de Extremadura con la consecuente reducción de loselevados costes de los inventarios por muestreo con parcelas de campo

5. Agradecimientos5. Agradecimientos5. Agradecimientos5. Agradecimientos

A Vicente Jesús Sandoval Altelarrea, Jefe de Servicio de Inventario Forestal del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente(Magrama).A la Fundação para a Ciência e a Tenologia por financiar el doctorado de D. Juan Guerra Hernández (SFRH/BD/52408/2013).

Los resultados obtenidos muestran una gran verosimilitud entre losresultados obtenidos del inventario por muestreo y del inventario LiDAR anivel de monte y de estrato con una diferencia a nivel de monte entreambos inventarios inferior a un 4 % para la variable volumen con corteza einferior a un 7% para la variable área basimétrica

REFERENCIAS:1GUERRA-HERNÁNDEZ, J., GONZÁLEZ-FERREIRO, E., JURADO- VARELA, A., TOMÉ, M. 2015. Uso de LiDAR aerotransportado para la estimación de variables forestales de un bosque Mediterráneo en elsuroeste de España (Extremadura). In: Teledetección: Humedales y Espacios Protegidos. XVI Congreso de la Asociación Española de Teledetección. Sevilla, Spain, 21-23 October. pp 379-382.2GUERRA-HERNÁNDEZ, J.; GÖRGENS, E. B.; GARCÍA-GUTIÉRREZ, J.; CARLOS, L.; RODRIGUEZ, E.; TOMÉ, M.; GONZÁLEZ-FERREIRO, E. 2016, Comparison of ALS based models for estimating abovegroundbiomass in three types of Mediterranean forest. Eur J Remote Sens 49 185-204