Avaliação de diâmetro e altura total de plantio misto com laser scanner portátil

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dc.contributor.advisor1Silva, Gilson Fernandes da
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000178536284
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8643263800313625
dc.contributor.authorOliveira, Klisman
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000000180519387
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1741069350944065
dc.contributor.referee1Torres, Carlos Moreira Miquelino Eleto
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-0255-2637
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2087212860072636
dc.contributor.referee2Almeida, André Quintão de
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-5063-1762
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5929672339693607
dc.date.accessioned2024-05-30T00:54:40Z
dc.date.available2024-05-30T00:54:40Z
dc.date.issued2022-08-29
dc.description.abstractThe use of remote sensing equipment has been growing in the forestry scenario, associated with time savings and reduction of field work that can bring to projects, one of which is Light Detection and Ranging (LiDAR). The objective of the present work was to estimate the total height and diameter at breast height of different species in a mixed forest stand with Light Detection and Ranging data. A forest inventory was carried out to collect diameter at breast height and total height, from twelve different species of the Atlantic Forest, being collected ten class centers by species, totaling 120 measured arboreal individuals. The collections took place by means of a Portable Laser Scanner (PLS), the walking was carried out with the equipment in the eight areas studied, ranging from two to ten years of age. Through the walking, it was possible to generate the 3D point cloud of the plantations, from where the segmentation and cleaning of the studied trees was carried out, thus generating a point cloud for each isolated tree. Through the TreeLS and LiDR packages of the R software, it was possible to extract the metrics of diameter at breast height and total height of the point clouds of each tree. At the end of the segmentation, 92 trees of eleven different species were isolated, among the problems found for the isolation of the trees, the competition of the younger plantations with weeds and invasive trees. Another problem found was the competition between crowns, taking into account the intertwining between crowns and obstruction of the lasers by obstacles, which generated occlusions and noise, which made it impossible to isolate the trees. For the diameter metric, species in general the RMSE reached a value of 38.17%, the species Schizolobium parahyba obtained the best statistics reaching an RMSE of 13.14% and Bias 40.65%. The best statistics that Schizolobium parahyba arrived at can be associated with the similarity of growth with commercial species, from which the metrics in the used packages are usually processed. For the total height data obtained with PLS, the general RMSE (%) was 15.14 %, while its bias (%) was 17.73 %, in which four studied species obtained RMSE (%) below 10%, being Ceiba speciosa, Inga edulis, Tibouchina granulosa and Cedrela fissilis, being C. fissilis the only species with RMSE (%) below 5%. The species in general showed overestimated results of diameters at breast height and difficulty in segmenting the trees, whereas the total height metrics were obtained with greater precision, and similar to the statistics found in the literature.
dc.description.resumoA utilização de equipamentos do sensoriamento remoto vem crescendo no cenário florestal, associada a economia de tempo e redução dos trabalhos de campo que podem trazer aos projetos, um desses é o Light Detection and Ranging (LiDAR). O objetivo do presente trabalho foi estimar a altura total e o diâmetro à altura do peito de diferentes espécies em um povoamento florestal misto com dados Light Detection and Ranging. A pesquisa foi desenvolvida em uma área de restauração florestal em plantio misto em Viçosa, Minas Gerais. Foi realizado o inventário florestal para coleta de diâmetro à altura do peito e altura total, de doze espécies distintas da Mata Atlântica, sendo coletados dez centros de classe por espécies, totalizando 120 indivíduos arbóreos mensurados. As coletas ocorreram por meio de um Portatil Laser Scanner (PLS), foi realizado o caminhamento com o equipamento nas oito áreas estudas, variando de dois a dez anos de idade. Por meio do caminhamento foi possível gerar a nuvem de pontos 3D dos plantios, de onde foi realizado a segmentação e limpeza das árvores estudadas, gerando assim uma nuvem de pontos para cada árvore isolada. Por meio dos pacotes TreeLS e LiDR do software R foi possível extrair as métricas de diâmetro à altura do peito e altura total das nuvens de pontos de cada árvore. Ao final da segmentação, foram isoladas 92 árvores de onze espécies distintas, dentre os problemas encontrados para o isolamento das árvores, a competição dos plantios mais jovens com plantas daninhas e árvores invasoras se destacou. Outro problema encontrado foi a competição entre copas, levando em consideração o entrelaçamento entre copas e obstrução dos lasers por obstáculos, o que gerou oclusões e ruídos, o que inviabilizava o isolamento das árvores. Para a métrica de diâmetro, as espécies de modo geral, o RMSE alcançou um valor de 38,17%, a espécie Schizolobium parahyba obteve as melhores estatísticas chegando a um RMSE de 13,14% e Viés 40,65%. As melhores estatísticas que o Schizolobium parahyba chegou podem estar associadas à semelhança de crescimento com as espécies comerciais, de onde são geralmente que são processadas as métricas nos pacotes utilizadas. Para os dados de altura total obtidos com PLS o RMSE (%) geral foi de 15,14 %, enquanto seu Viés (%) foi de 17,73 %, em que quatro espécies estudadas obtiveram RMSE (%) abaixo de 10%, sendo elas a Ceiba speciosa, Inga edulis, Tibouchina granulosa e Cedrela fissilis, sendo o C. fissilis a única espécie com o RMSE (%) abaixo de 5%. As espécies no geral apresentaram resultados superestimados de diâmetros à altura do peito e dificuldade de segmentação das árvores, já as métricas de altura total foram obtidas com maior precisão, e semelhante às estatísticas encontradas na literatura.
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/16378
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Ciências Florestais
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências Florestais
dc.rightsopen access
dc.subjectSensoriamento remoto
dc.subjectInventário florestal
dc.subjectVariáveis florestais
dc.subjectManejo florestal
dc.subjectNuvem de pontos
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqRecursos Florestais e Engenharia Florestal
dc.titleAvaliação de diâmetro e altura total de plantio misto com laser scanner portátil
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis
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