Uso de vehículos aéreos no tripulados para la estimación de almacén de carbono en biomasa aérea de matorral subtropical

IF 0.6 4区 农林科学 Q3 Agricultural and Biological Sciences Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales Y Del Ambiente Pub Date : 2024-05-21 DOI:10.5154/r.rchscfa.2023.06.043
M. G. Vega-Puga, J. R. Romo-León, Alejandro E. Castellanos, Reyna A. Castillo-Gámez, Jaime Garatuza-Payán
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Abstract

Introducción: Los estudios de almacenamiento de carbono en zonas áridas y semiáridas son escasos. El uso de VANT (vehículos aéreos no tripulados) ha facilitado el monitoreo de zonas de interés, lo cual es difícil con técnicas que implican un costo mayor. Objetivo: Desarrollar modelos predictivos, mediante el uso de imágenes aéreas, para la estimación de almacén de carbono en biomasa aérea (ACBA) en especies de matorral subtropical de Sonora. Materiales y métodos: Se estimó el ACBA de especies leñosas (>2 m de altura) con métricas recabadas en campo y ecuaciones alométricas. Las métricas de vegetación remotas (cámara montada en VANT) se obtuvieron acorde con los métodos manual (digitalización) y automatizado (algoritmo ForestTools). Se hicieron pruebas no paramétricas (Wilcoxon) para determinar diferencias entre las métricas de campo y de imágenes aéreas. Estas se utilizaron para la construcción de modelos predictivos del ACBA a nivel individuo. Resultados y discusión: La prueba de Wilcoxon indicó que la altura máxima de copa estimada en campo y con ambas aproximaciones es similar (P > 0.05), mientras que el área de copa y volumen de copa in situ no presentan diferencia significativa (P > 0.05) con la aproximación manual, pero sí con la automatizada (P < 0.05). Los modelos predictivos de ACBA con aproximaciones remotas fueron estadísticamente significativos (P < 0.001). Esto sugiere que la estimación de carbono con imágenes es capaz de explicar la variabilidad del método de referencia a nivel individuo. Conclusión: Las imágenes aéreas constituyen una herramienta viable y práctica para la estimación de ACBA de árboles y arbustos en comunidades áridas/semiáridas.
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利用无人飞行器估算亚热带灌木林地上生物量中的碳储量
导言:对干旱和半干旱地区碳储存的研究很少。无人驾驶飞行器(UAV)的使用为监测相关区域提供了便利,而使用成本较高的技术则很难做到这一点。目的:利用航空图像开发预测模型,用于估算索诺拉州亚热带灌木林物种的地上生物量碳储量(ACBA)。材料与方法:利用实地采集的指标和异速方程估算木本物种(>2 米高)的 ACBA。通过手动(数字化)和自动(ForestTools 算法)方法获得了远程植被指标(无人机相机)。进行了非参数检验(Wilcoxon),以确定野外和航空图像指标之间的差异。这些结果用于建立个体水平的 ACBA 预测模型。结果与讨论:Wilcoxon 检验表明,实地估算的最大树冠高度与两种方法估算的最大树冠高度相似(P > 0.05),而原地树冠面积和树冠体积与人工方法无显著差异(P > 0.05),但与自动方法有显著差异(P < 0.05)。ACBA 预测模型与远程近似值的差异具有统计学意义(P < 0.001)。这表明,利用图像进行碳估算能够在个体水平上考虑参考方法的变异性。结论:航空图像是干旱/半干旱地区林木和灌木 ACBA 估算的可行且实用的工具。
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期刊介绍: The Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente (RCHSCFA) is a scientific journal that aims to raise awareness of high-quality research products related to forest, arid, temperate and tropical environments in the world. Since its foundation in 1994, the RCHSCFA has served as a space for scientific dissemination and discussion at a national and international level among academics, researchers, undergraduate and graduate students, forest managers and public/private entities that are interested in the forest environment. All content published in the journal first goes through a strict triple-blind review process and is published in the following formats: Scientific Articles, Review Articles, Methodologies, Technical or Technological Notes.
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