Fuel Mass Mapping for Forested Areas

Abstract

This dissertation aims to develop methods of forest analysis capable of estimating certain characteristics of trees, such as their height or the diameter they have at chest height. For that, algorithms were developed capable of dealing with 3D point clouds - originating from a handle sensor mounted on a UAV, more commonly called a drone - and from there the estimation of tree characteristics. This implementation aims to facilitate the work of forest management and analysis, since a UAV can cover significantly greater distances than a human being and a computer can process more information than a human. A wide set of algorithms were developed, the system being able to estimate parameters of total height and basal diameter for individual trees, as well as total height for trees inserted in sections of forest. Algorithms for detecting trunks in the forest section have also been developed, capable of detecting the presence of a tree trunk in a certain area of a forest section.

Esta dissertação tem como objetivo desenvolver métodos de análise florestal capazes de estimar certas características das árvores, tais como a sua altura ou o diâmetro que possuem à altura do peito. Para isso foram desenvolvidos algoritmos capazes de lidar com nuvens de pontos 3D – com origem em sensor lidar montado num UAV, mais comummente designado drone – e daí fazer a estimação de características das árvores. Esta implementação pretende facilitar o trabalho de gestão e análise florestal, visto que um UAV consegue percorrer distâncias significativamente maiores que um ser humano e que um computador consegue processar mais informação que um humano. Um amplo conjunto de algoritmos foram desenvolvidos, sendo o sistema capaz de estimar parâmetros de altura total e de diâmetro basal para árvores individuais, bem como altura total para árvores inseridas em secções de floresta. Foram também desenvolvidos algoritmos para a deteção de troncos em seio florestal, capazes de detetar a presença de uma árvore numa determinada área de uma secção florestal.