Comparación del método tradicional Vs GisData en el desarrollo de un inventario arbóreo

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Precisión, tiempo y costos

¿Elaborar un inventario arbóreo con GisData podría ser más preciso que con métodos tradicionales? ¿En qué porcentaje se reducen los tiempos? ¿En cuánto se reducen los costos?

 

Elaborar inventarios arbóreos con métodos tradicionales supone tanto en campo como en oficina una odisea. En una primera etapa se despliegan comisiones conformadas hasta por cuatro personas para caracterizar una especie, los datos son consignados en papel y la georreferenciación en muchas ocasiones se ve afectada por pérdidas de señal de los equipos GPS. En una segunda etapa se deben digitar todos los datos tomados en papel y enlazar con las fotografías tomadas a cada árbol y finalmente descargar y post-procesar los datos GPS para dar coordenada geográfica precisa a cada registro.

Los tiempos han cambiado, el uso de los dispositivos móviles para la recolección de datos rompe con los paradigmas de los métodos tradicionales que emplean equipos GPS costosos, software de procesamiento complejo y número significativo de personal especializado; buscando siempre reducción de costos y garantía de precisión.

Planteamos dos hipótesis:

Hipótesis 1:  Hacer inventarios arbóreos con GisData reduce los tiempos y costos.
Hipótesis 2:  Hacer inventarios arbóreos con GisData conlleva pérdida de precisión.

El caso experimental

En el mes de mayo del año 2016 se realizó el inventario georreferenciado de las especies arbóreas de la zona urbana del municipio de Tuluá utilizando GisData. Como antecedente, se consultó a profesionales que participaron el el censo arbóreo de la zona urbana del municipio de Cali (2015) elaborado mediante método tradicional. Aunque las extensiones de las ciudades y el número de árboles presentes en ellas difieren, se comparó el rendimiento diario de la  comisión de campo y los costos de ejecutar el inventario en Tuluá utilizando el método de Cali.

 

Método Convencional

El inventario arbóreo de la ciudad de Cali se efectuó desplegando en campo comisiones conformadas por cuatro personas: ingeniero forestal (1), tecnólogo forestal (1), tecnólogo SIG (1) y operario (1); que se encargaron de caracterizar cada especie, consignando sus atributos en un formulario de papel y fotografía en archivo digital. La georreferenciación de cada árbol se realizó con equipo GPS robusto para obtener precisiones de (+/-) 50 cm. En oficina se conformó un gabinete de técnicos que digitaron los datos y enlazaron una fotografía a cada registro; profesionales especializados en descarga y post-procesamiento de las coordenadas GPS, estructuración de bases de datos geográficas y representación cartográfica en la web.

 

GisData

El inventario arbóreo de la ciudad de Tuluá se ejecutó desplegando en campo comisiones conformadas por dos personas: ingeniero o tecnólogo forestal (1) y operario(1); que equipados con tabletas en las cuales se había instalado previamente la aplicación móvil GisData, se encargaron de caracterizar cada especie, consignando sus atributos en el formulario digital inteligente en el cual se incorporó un diccionario de datos, diseñado específicamente para agilizar la actividad de recolección. La georreferenciación de cada árbol se efectuó identificando su copa en una ortoimagen aérea desplegada en la APP.  A medio día un integrante de cada comisión  habilitaba los datos móviles en cada tableta y sincronizaba en la nube los registros recolectados. En oficina sólo se  necesitó un coordinador quien hacía en tiempo real control de calidad de los datos, seguimiento de las comisiones de campo y descarga de datos consultando la plataforma web GisData.

 

Diferencias en Precisión

El descubrimiento es sorprendente, con GisData se obtuvo mayor precisión geográfica, contrario a la hipótesis que no alcanzaría las precisiones de la georreferenciación con GPS del método tradicional.

Los siguientes son valores de las precisiones geográficas asociadas a la localización de cada árbol en los dos censos:

 

Método convencional

(Inventario arbóreo Cali)

GisData

(Inventario arbóreo Tuluá)

+/- 50 cm                                                    

+/- 30 cm

(asociado a la precisión de la ortoimagen aérea)

Diferencias en Tiempo

En el inventario arbóreo de Tuluá se redujo el tiempo de entrega de resultados finales, de forma comparativa entre el método GisData respecto al método tradicional se tiene que:

  • Con GisData móvil, el tiempo de recolección de datos en campo, se redujo al 50%.
  • Con GisData web, el tiempo de trabajo en oficina: edición de registros, post-proceso de datos gps, estructuración de base de datos geográfica  y representación espacial, se redujo al 20%.
  • Comparando las horas de captura y procesamiento de imágenes aéreas + labor de recolección de datos en campo +  trabajo de oficina empleando GisData versus la actividad de recolección de datos en campo + posicionamiento GPS + trabajo de oficina empleando el método convencional, GisData requirió tan sólo el 35% del tiempo.

Diferencias en calidad y cantidad de datos

El inventario arbóreo de Cali elaborado con el método tradicional registró varios inconvenientes que afectaron la integridad de los datos, en términos de:

  • Precisión geográfica: En los casos donde hubo pérdida de señal de los equipos GPS, se afectó la precisión geográfica de la ubicación de los árboles, quedando desplazados, sobre vías y manzanas.
  • Confiabilidad de los datos: Al digitar las características de cada árbol censado, se encontraron inconsistencias de los atributos capturados en campo, en otros casos no se entendía la letra del operario de campo, por tanto se digitaba  lo que entendía el técnico en oficina. 
  • Completitud de los datos: Los operarios olvidaron llenar atributos en los formularios de papel. 

Estos inconvenientes fueron totalmente subsanados con GisData.

Otro hallazgo interesante es que con GisData se obtuvo aproximadamente el doble de rendimiento en campo comparado con el método tradicional.

 

Método convencional

(Inventario arbóreo Cali

GisData

(Inventario arbóreo Tuluá)

80 árboles censados al día/ 1 comisión   150 árboles censados al día/ 1 comisión

Diferencias en costos

El costo del censo arbóreo empleando el método tradicional es mayor, dado que requiere más personal calificado en campo y oficina, personal técnico para la tarea de digitación y enlace de fotografías; alquiler o compra de equipos GPS submétricos y pago de licencias de software para la gestión de datos geográficos (postproceso y representación espacial). En tanto con GisData se reduce la comisión de campo a dos personas, no se requiere personal especializado en oficina, no se emplean equipos GPS y software de gestión de datos geográficos.

Parece increíble pero el costo del censo arbóreo con GisData disminuyó en un 40% en comparación con el método tradicional.