NOVO ALGORITMO PARA DETECÇÃO AUTOMÁTICA E MENSURAÇÃO DE ALTURAS DE ÁRVORES INDIVIDUAIS EM PLANTIOS FLORESTAIS USANDO SCANNER LASER MÓVEL
Nome: VALERIA ALVES DA SILVA
Data de publicação: 31/03/2025
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| ADRIANO RIBEIRO DE MENDONCA | Examinador Interno |
| ANDRÉ QUINTÃO DE ALMEIDA | Examinador Externo |
| CARLOS PEDRO BOECHAT SOARES | Examinador Externo |
| DIOGO NEPOMUCENO COSENZA | Examinador Externo |
| GILSON FERNANDES DA SILVA | Presidente |
Resumo: Medir a altura total (H) das árvores em plantios florestais é crucial, pois é uma variável essencial no cálculo do volume e da biomassa das árvores. Isso é essencial para avaliar o rendimento da madeira, o potencial de sequestro de carbono e a produtividade geral da floresta. A distribuição de altura dentro de um plantio reflete a densidade e a estrutura do povoamento. No contexto das mudanças climáticas, as estimativas acuradas da biomassa florestal (influenciadas pela altura) são necessárias para a contabilidade de carbono e monitoramento dos esforços de sequestro de carbono. Desta forma, pode-se perceber, que a medição da altura da árvore (H) não é meramente um componente do inventário florestal; é uma variável fundamental que sustenta muitos aspectos do manejo florestal, desde a avaliação econômica até avaliações ecológicas e planejamento de recursos sustentáveis. Este trabalho propõe um algoritmo para mensuração automática da altura total (H) de árvores em plantios florestais, de modo acurado e eficiente usando dados de Mobile Laser Scanner (MLS). Na primeira parte do trabalho, o algoritmo realiza a detecção de troncos de árvores individuais em plantios florestais. Emprega métodos DBSCAN e RANSAC para detecção precisa, alcançando 100% de acerto em condições ideais e aproximadamente 96% em cenários desafiadores como, presença de vegetação rasteira, galhos baixos e linhas de plantio desalinhadas. A eficiência do algoritmo foi avaliada com a comparação dos tempos de processamento em computadores com várias configurações diferentes. Na segunda parte do trabalho, o algoritmo estima a altura total (H) das árvores, encontradas no plantio pelo seu método de detecção de troncos. O algoritmo obteve uma acurácia relevante, particularmente, no desafio de medir as árvores mais baixas. O desempenho do algoritmo foi validado, comparando as estimativas das alturas encontradas com as medidas de referência obtidas das árvores abatidas e medidas com o uso de fita métrica, no caso da área de estudo 1, e com o uso de uma estação total, no caso da área de estudo 2. Para validar os resultados obtidos pelo algoritmo proposto, outros dois algoritmos foram usados para processar as nuvens de pontos do estudo, o TreeLS e o 3DFin. As estimativas das alturas totais (H) das árvores encontradas no algoritmo proposto foram mais acuradas, especialmente nas estimativas das árvores mais baixas. Embora um pouco mais lento que o 3DFin, sua acurácia aprimorada o torna uma ferramenta valiosa para inventário florestal. As áreas para melhorias futuras incluem velocidade de processamento e tratamento para processar nuvens de pontos de baixa densidade.
