Implicaciones operativas de la resolución espacial de imágenes de drones en el mapeo de la vegetación para el manejo forestal

IF 0.4 4区 农林科学 Q4 FORESTRY Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales Y Del Ambiente Pub Date : 2024-07-02 DOI:10.5154/r.rchscfa.2023.06.040
Casimiro Ordóñez-Prado, J. R. Valdez-Lazalde, Héctor Flores-Magdaleno, G. Ángeles-Pérez, H. M. D. L. Santos-Posadas, E. Buendía-Rodríguez
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Abstract

Introducción. Los drones aportan imágenes de alta resolución espacial para el seguimiento de la dinámica de la vegetación en bosques bajo manejo forestal; sin embargo, existen dudas sobre la forma más eficaz de utilizarlas con respecto a la resolución espacial. Objetivo. Determinar la resolución espacial más apropiada de las imágenes multiespectrales obtenidas por drones, para mapear los tipos de cobertura del suelo en bosques templados bajo manejo forestal de Hidalgo, México. Materiales  y  métodos.  Las  imágenes  espectrales  se  preprocesaron  en  resoluciones  espaciales  desde 0.2 hasta 2.5 m, a intervalos de 0.1 m. La cobertura de pinos, encinos, otras latifoliadas, herbáceas y suelo desnudo se clasificaron con el algoritmo Random Forest. El efecto de la resolución espacial en la clasificación de la cobertura terrestre se evaluó mediante la prueba no paramétrica de Kruskal-Wallis seguida de una comparación post-hoc Mann-Whitney-Wilcoxon (P < 0.05). Los errores de clasificación de las clases de cobertura se analizaron gráficamente. Resultados. Las imágenes de 0.2 m de resolución espacial proporcionaron la mayor precisión de clasificación de la cobertura del suelo (96 %), pero fue estadísticamente similar que la de 0.7 m (P = 0.3984). La precisión más baja (82 %) se obtuvo con imágenes de 2.5 m de resolución espacial. Los errores de omisión y comisión fueron menores y constantes en las clasificaciones con imágenes de resolución espacial de 0.2 a 1.2 m. Conclusión. Las imágenes multiespectrales (0.7 m de resolución), adquiridas con un dron de ala fija, permitieron la clasificación precisa de los tipos de cobertura y la distribución espacial exacta de pinos, encinos y otras especies de latifoliadas de un bosque templado bajo manejo forestal.
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无人机成像的空间分辨率对森林管理植被绘图的业务影响
导言。无人机可提供高空间分辨率图像,用于监测受管理森林的植被动态;然而,在空间分辨率方面,如何最有效地使用无人机还存在疑问。目标:确定无人机获取的最合适的空间分辨率。确定无人机获取的多光谱图像的最合适空间分辨率,以绘制墨西哥伊达尔戈森林管理下的温带森林的土地覆被类型。材料和方法。 对光谱图像进行预处理,空间分辨率为 0.2 至 2.5 米,间隔 0.1 米。采用随机森林算法对松树、橡树、其他阔叶树、草本植物和裸露地面植被进行分类。采用 Kruskal-Wallis 非参数检验和 Mann-Whitney-Wilcoxon 事后比较(P < 0.05)评估了空间分辨率对土地覆被分类的影响。对土地覆被等级的分类误差进行了图解分析。结果0.2 米空间分辨率图像的土地覆被分类准确率最高(96%),但与 0.7 米空间分辨率图像的分类准确率在统计上相似(P = 0.3984)。2.5 米空间分辨率图像的准确率最低(82%)。在使用 0.2 至 1.2 米空间分辨率图像进行分类时,遗漏和委托误差较低且一致。结论利用固定翼无人机获取的多光谱图像(0.7 米分辨率)可以对森林管理下的温带森林的植被类型进行准确分类,并精确划分松树、橡树和其他硬木树种的空间分布。
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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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