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Uso de drones para estudios cuantitativos de hábitat: el azud de Selside

By agosto 15, 2017 No Comments

uso_de_dronesDrones para estudiar los efectos de la eliminación de barreras en los ríos: La combinación del uso de drones y de la técnica fotogramétrica Structure from Motion (SfM) aplicada en el marco del proyecto AMBER.

Los vehículos aéreos no tripulado (VANT), también conocidos como drones, se han convertido recientemente en una fuente de imágenes aéreas tanto en el sector civil como en el científico. Un desarrollo clave en los últimos 5 años es la aparición de drones producidos en masa para uso recreativo y de fotografía semiprofesional, que ahora incluye una gama de posibilidades tales como la incorporación de GPS, piloto automático o estabilizador de imagen en el dispositivo.

La técnica fotogramétrica “Structure from Motion (SfM)” es un desarrollo paralelo que está transformando la producción de modelos de terreno en 3D a partir de imágenes adquiridas tanto de drones como de aeronaves tripuladas. La combinación de drones de bajo coste y fotogrametría SfM permite el monitoreo aéreo a un coste asequible en comparación con el costo de la fotografía aérea tradicional realizada desde aviones tripulados. Los algoritmos inicialmente desarrollados para aeronaves tripuladas se han adaptado a las imágenes de drones permitiendo extraer, por ejemplo, las dimensiones de los canales, el tamaño del grano del lecho, la profundidad, etc.

En el marco del proyecto AMBER, se está llevando a cabo la aplicación de esta técnica estudiando los efectos de la eliminación del azud Selside en Reino Unido. Este azud es una pequeña barrera con un salto de aproximadamente 40 cm, utilizada principalmente como vado del río Gayle Beck, un afluente del río Ribble. La pequeña altura de la barrera y el sustrato de grava dan como resultado una pérdida parcial de conectividad, ya que los caudales altos sobrepasan la barrera, mientras que los bajos deben pasar a través del sustrato.

uso_de_drones_1El mes anterior a la eliminación del obstáculo se realizó un reconocimiento aéreo con drones de un tramo de 400 m, centrado en la barrera, que permitió elaborar un modelo 3D de la zona a través de la técnica del SfM. Asimismo, para evaluar las poblaciones de peces antes de la remoción, se llevó a cabo un muestreo cuantitativo mediante pesca eléctrica en las inmediaciones de la barrera. Se utilizaron redes de retención en los límites aguas abajo y aguas arriba de cada sección de muestreo para garantizar el confinamiento de la población de peces. Se halló una baja riqueza de especies, con solo cuatro encontradas en total para ambas secciones, donde el Foxino (Phoxinus phoxinus) y el Coto (Cottus perifretum) fueron las más abundantes. Excepto en el caso de los peces pequeños, la densidad de peces fue mayor aguas abajo que aguas arriba de la presa, especialmente para la trucha marrón (Salmo trutta). El tamaño de los individuos por especie fue similar entre las secciones aguas abajo y aguas arriba.

Las repetición de los estudios de hábitats y biota son fundamentales para cualquier programa de monitoreo. Tras la eliminación de esta barrera en junio de 2017, se realizó un segundo estudio con drones para adquirir un conjunto de datos similar.

Como se puede observar en este vídeo, las imágenes de aviones no tripulados convencionales y la riqueza de los productos 3D nos permiten realizar una combinación innovadora de imágenes de animación generadas por computadora e imágenes aéreas. Utilizando un software avanzado y de código abierto de animación y simulación en 3D, se produjo una película para Ribble Rivers Trust con el fin de ayudarles a divulgar los beneficios de la eliminación de barreras en la gestión moderna de los ríos. AMBER continuará supervisando este sitio durante los próximos 2 años y dará más apoyo a Ribble Rivers Trust para demostrar el valor de la eliminación de barreras.

La Universidad de Durham, tiene una década de experiencia con estos métodos y ha estado a la vanguardia de muchos desarrollos clave en el mapeo con drones aplicado a una gran variedad de entornos. Esta experiencia respalda los esfuerzos de AMBER para monitorear los cambios hidromorfológicos asociados a la eliminación de barreras.

uso_de__drones_2Artículo adaptado de AMBER internacional. Autores: Patrice Carbonneau, Jeroen Tummers y Shobhit Pipil

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