Monitoramento da regeneração de plantios de restauração florestal com tecnologia Lidar - Mendes, Alex Fernando (2022)
A demanda crescente pela restauração em larga escala tem requerido metodologias de monitoramento que sejam eficientes, escalonáveis e de baixo custo. Neste contexto, diferentes abordagens de sensoriamento remoto têm sido usadas para monitorar projetos de restauração, com elevado nível de sucesso para indicadores de estrutura florestal. No entanto, o monitoramento remoto da comunidade regenerante do sub-bosque, um indicador chave para a sustentabilidade ecológica de plantios de restauração, continua sendo um importante desafio. O presente trabalho testou a utilização do sensor Lidar (Light Detection and Ranging) ALS-UAV (Airborne Laser Scanning Unmanned Aerial Vehicle) TLS-mobile (Terrestrial Laser Scanning Mobile) para o monitoramento de plantios de restauração florestal, com destaque para a densidade de indivíduos regenerantes do sub-bosque. Em campo, monitoramos a densidade de indivíduos regenerantes (duas classes: i) entre 0.5 e 2 m; ii) com DAP < 5 cm e altura ≥ 2m), altura dos indivíduos com DAP ≥ 5 cm (onde obteve-se: máxima, média e desvio padrão), cobertura de copa, densidade e área basal de indivíduos DAP ≥ 5 cm, em 35 parcelas de 900 m2 estabelecidas em plantios de restauração de diferentes idades (2 a 47 anos) localizados em Anhembi - SP, Piracicaba - SP e Itatinga - SP. Em seguida, coletamos dados Lidar ALS-UAV e Lidar TLS-mobile nas mesmas parcelas, sendo obtidas 17 métricas de estrutura florestal para cada Lidar. Avaliamos inicialmente a correlação entre as métricas Lidar (ALS vs. ALS, TLS vs. TLS e ALS vs. TLS) para avaliar a redundância entre elas. Em seguida, foi avaliada a correlação das métricas Lidar com os indicadores de campo. Finalmente, obtemos uma regressão da métrica que obteve maior correlação com a densidade de regenerantes e a densidade total de regenerantes na parcela, com o objetivo de obter uma equação que se prevê a densidade de regenerantes. Nossos resultados demonstraram que ambos os sensores foram eficientes para monitorar a estrutura horizontal e vertical dos plantios de restauração, observando-se correlações positivas entre os dados coletados em campo e por Lidar para indicadores de altura, área basal, cobertura de copa e densidade de indivíduos com DAP ≥ 5 cm. A métrica Lidar de Percentual de pontos entre 0.5 e 5 m coletada pelo sensor TLS-mobile foi a que melhor se correlacionou com as duas classes de densidade de indivíduos regenerantes. Métricas relacionadas à cobertura do Dossel (Cobertura de Copa Lidar TLS-mobile) também apresentou correlação positiva com as duas classes de densidade de indivíduos regenerantes, indicando que a cobertura de copa pode ser um proxy da densidade de indivíduos regenerantes no sub-bosque. Além disso, o Percentil 25 e o Percentual de pontos entre 0.5 e 2 m, também apresentaram correlação com a densidade de regenerantes ≥ 2 m de altura. O Lidar ALS-UAV não apresentou correlação com a densidade de regenerantes. A regressão obtida entre o Percentual de pontos entre 0.5 e 5 m e a densidade total de regenerantes se demonstrou eficiente na estimativa da densidade de regenerantes. Os dois tipos sensores Lidar são eficientes para o monitoramento da estrutura do dossel, mas o TLS-mobile é o mais adequado para o monitoramento preciso e direto da comunidade de indivíduos regenerantes no sub-bosque de plantios de restauração florestal.