El crecimiento del sector forestal y el uso intensivo de la madera hace de vital importancia la planificación a corto, medio y largo plazo y exige que se optimicen cada vez más para garantizar el flujo de madera en el tiempo. Dicho esto, el monitoreo a gran escala de los recursos forestales es necesario y requiere el empleo y la integración de técnicas de teledetección y muestreo forestal en el campo.

El sensor LiDAR (Light Detección y Rango) es una tecnología de punta que se puede utilizar en diferentes productos, tales como: modelos digitales de terreno y modelos digitales de superficie. Normalmente se utiliza para levantamientos topográficos con el fin de caracterizar estructura y cada vez más se aplica para obtener volumen en el Inventario Forestal, tanto para bosques nativos como para bosques plantados.

La tecnología se caracteriza por ser un sistema activo de teledetección. Su funcionamiento implica el uso de pulsos láser dirigidos al suelo y, a través del tiempo que tardan en devolver estos pulsos, se obtiene una estimación, en este caso concreto, de la altura del bosque. En general, este tiempo será procesado para calcular distancias variables entre objetos, o la superficie terrestre, permitiendo determinar formas, alturas, entre otras, además de revelar detalles intrincados de la estructura forestal que antes permanecían ocultos en los métodos de inventario tradicionales.

Esta riqueza de datos no sólo mejora la planificación y ejecución de prácticas de gestión sostenible, sino que también aumenta la eficiencia de las operaciones forestales que a veces tienen un alto costo agregado. Otra diferencia importante es que, en el caso de las imágenes derivadas de sensores pasivos, la principal limitación es que se puede obtener información bidimensional de los bosques. En el caso de los sensores activos, donde está incluido, tenemos la capacidad de generar imágenes tridimensionales, posibilitando proporcionar, además de cálculos de área, también las características de la estructura vertical de la vegetación muestreada.

Comparado con los métodos tradicionales, LiDAR destaca por su eficiencia operativa, su capacidad para cubrir grandes áreas rápidamente y proporcionar datos más completos y precisos. Este avance representa un cambio paradigmático, al permitir pasar de estimaciones por muestreo a evaluaciones cuasicensales de los bosques, con la identificación de variaciones intraparcela que antes eran inaccesibles.

Bracell viene utilizando esta tecnología integrada en drones para obtener el Inventario Precortado, mejorando la estimación del volumen que será cosechado y posteriormente entregado a fábrica. La idea de utilizar esta tecnología surge de la alta intensidad de muestreo, ya que al pasar por el inventario continuo de una parcela cada 10 hectáreas, el inventario Precortado requiere una parcela cada 3 hectáreas, triplicando los costos de recolección de datos.

La adopción del uso de drones equipados con estos sensores ha sido un diferenciador, ya que proporciona una mayor flexibilidad y una resolución de datos extremadamente alta, lo que no sólo acelera la recolección de datos en superficies extensas sino que también permite generar subproductos valiosos para la mayoría. varias áreas forestales, como mapas de productividad y modelos detallados de copas de árboles que incluso pueden usarse para mapear claros y espacios para plantar.

Con esto dejamos de usar valores promedio, como el volumen individual, y comenzamos a usar estratos dentro de la parcela, mejorando no solo la precisión de la información del volumen de madera, sino que comenzamos a tener una nueva estrategia de aprovechamiento, mejorando la planificación de la productividad por estrato de volumen.

Sin embargo, a pesar de su indiscutible eficacia, LiDAR no elimina la necesidad de métodos de muestreo tradicionales; la calibración de modelos matemáticos, a menudo basados en técnicas de aprendizaje automático, requiere datos de campo precisos para garantizar la exactitud de las estimaciones generadas.

Así, la complementariedad entre métodos es fundamental para la mejora continua de los modelos utilizados en el inventario forestal. Además, vale la pena señalar que, a pesar de los beneficios, las nubes de puntos terminan resultando en un procesamiento pesado y lento que requiere ciertas inversiones tecnológicas.

El proyecto piloto comenzó en 2022 en colaboración con APRIL, empresa de celulosa y papel del Grupo RGE del que también forma parte Bracell. A través del conocimiento técnico de nuestros “hermanos” de Indonesia, iniciamos el proyecto con algunos modelos que aplicaron al bosque de eucaliptos y que luego fueron adaptados a nuestro perfil forestal, reduciendo el tiempo de prueba y mejorando el uso de recursos tecnológicos.

Para garantizar el éxito de la herramienta, se deben dominar 3 pasos principales:
a) El Vuelo: en el proyecto piloto los vuelos se realizaron con equipos LiDAR acoplados a un avión agrícola y drones. Bracell optó por utilizar LiDAR acoplado a un dron por dos motivos principales: primero, por la autonomía en el plan de vuelo, ya que contamos con nuestro propio equipo para volar los drones; En segundo lugar, y más importante, debido a la calidad de la nube de puntos que nos permite extraer métricas más precisas para el modelo volumétrico, confiamos en el equipo de Topografía de Bracell para realizar vuelos con drones;
b) Procesamiento: fue necesario invertir en hardware y almacenamiento para recibir una enorme cantidad de datos para procesar, además del uso de Inteligencia Artificial para acelerar el procesamiento. Esta etapa recae en el equipo de Teledetección, que tiene toda la experiencia para manejar las nubes de datos y extraer las métricas, y
c) Modelización matemática: con respecto a la modelización, otra gran diferencia es que nos alejamos del enfoque estrictamente dendrométrico de ecuaciones con dos o tres variables hacia modelos robustos y sensibles, en los que se utiliza un número relativamente elevado de variables, como por ejemplo: percentiles de altura, densidad de copas, recuentos individuales, índices calculados por RGB, etc.

Finalmente, este último paso es responsabilidad del equipo de Inventario Forestal, quien realiza el modelado y cruce de datos con el inventario continuo para disponer del volumen por parcela y los mapas con los niveles de productividad. Así, LiDAR, en Bracell, pasa por varias áreas hasta que el producto llega a los equipos de Microplanificación y Operaciones Forestales, cumpliendo con los valores de la empresa de equipos complementarios entre sí y con el cliente. Además de los mapas de volumen y productividad de la madera, la tecnología LiDAR se ha utilizado en otros productos de Bracell, como por ejemplo:

• Mapas de pendientes para operaciones de corte y desplazamiento;
• Mapas de superficie del suelo para análisis de agua y recomendación de curvas de nivel y terrazas para la conservación del suelo, y
• Mapeo de la red eléctrica y otras mejoras, entre otras.

En resumen, LiDAR se ha consolidado como una herramienta transformadora en el Inventario Forestal, contribuyendo significativamente para la precisión, eficiencia y sostenibilidad de la gestión de los bosques plantados en Brasil. La integración de esta tecnología con las prácticas tradicionales y la superación de sus desafíos operativos apuntan a un futuro aún más prometedor en el sector forestal brasileño.