Estimación de la biomasa en una pradera de kikuyo mediante el uso de sensores remotos

Álvaro A. Bernal, Amanda Acero Camelo, Alex Fernando Gutiérrez
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Abstract

Contextualización: La medición directa de la biomasa en las pasturas es el método más confiable, sin embargo, es un método destructivo y dispendioso. Vacío de conocimiento: Recientemente se han investigado técnicas con el uso de sensores remotos para estimar características fisiológicas y morfológicas en cultivos a partir de sus propiedades ópticas y llegar a estimaciones de biomasa, resulta valioso evaluar estas técnicas en forrajes perennes como el kikuyo (Cenchrus clandestinus). Propósito: El objetivo de este trabajo fue desarrollar una metodología para estimar biomasa en praderas a partir de sus características espectrales y morfológicas, utilizando diferentes fuentes de información remota. Metodología: Se tomó una franja de pastoreo de 1870 m², subdividida en 27 subparcelas, en donde se realizaron mediciones directas de biomasa y altura sin disturbar (ASD). Se tomaron fotografías aéreas con un UAS y se seleccionó una imagen del satélite Sentinel 2B que capturó la escena del lugar de estudio coincidente con la fecha de vuelo del UAS y las medidas de campo. Usando técnicas de fotogrametría aérea se calculó un modelo digital de elevación (DEM por su sigla en inglés) que se utilizó para estimar la altura de la pastura. A partir de la ortofotografía se calculó el Índice de Vegetación Rojo Verde Azul (RGBVI) y con la imagen del satélite se determinó el Índice de Diferencia de Vegetación Normalizado (NDVI). Se correlacionó la altura medida en campo con la altura estimada mediante el DEM usando el coeficiente de Pearson, y se correlacionó la biomasa medida en campo con los índices NDVI, RGBVI y la altura estimada mediante modelos de regresión lineal. Resultados y conclusiones: Se encontró una correlación fuerte (0,64) entre la altura medida directamente y la altura calculada mediante el DEM. La correlación entre NDVI y la biomasa fue baja (R2= 0,13) y no se encontró relación con el índice RGBVI (R2= 0,02). Entre la altura estimada mediante el DEM y la biomasa se encontró una relación media (R2=0,42), la cual indica que esta es una metodología promisoria para sustituir los métodos destructivos y para brindar información más precisa en tiempo y espacio.
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利用遥感技术估算菊洋草原的生物量
背景:直接测量牧场的生物量是最可靠的方法,但这是一种破坏性和浪费性的方法。 知识差距:最近,人们研究了利用遥感技术从作物的光学特性来估计其生理和形态特征,并得出生物量估计值的技术,在菊芋(Cenchrus clandestinus)等多年生牧草中评估这些技术很有价值。 目的:这项工作的目的是利用不同来源的遥感信息,开发一种从草地的光谱和形态特征估算草地生物量的方法。 方法:采集了 1870 平方米的牧草带,将其细分为 27 个子地块,对生物量和未受干扰高度(DSA)进行了直接测量。利用无人机系统拍摄了航空照片,并选择了与无人机系统飞行日期和实地测量相吻合的 "哨兵 2B 号 "卫星图像来捕捉研究地点的场景。利用航空摄影测量技术,计算出数字高程模型(DEM),用于估算牧场的高度。根据正射影像计算出红绿蓝植被指数(RGBVI),根据卫星图像确定归一化差异植被指数(NDVI)。使用皮尔逊系数将实地测量的高度与 DEM 估算的高度相关联,使用线性回归模型将实地测量的生物量与 NDVI、RGBVI 和估算的高度相关联。 结果和结论直接测量的高度与使用 DEM 计算的高度之间存在很强的相关性(0.64)。NDVI 与生物量之间的相关性较低(R2= 0.13),与 RGBVI 指数没有关系(R2= 0.02)。用 DEM 估算的高度与生物量之间的关系为中等(R2=0.42),这表明这是一种很有前途的方法,可以取代破坏性方法,并提供更准确的时间和空间信息。
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