Evaluation of vegetation around roads by LiDAR data processing and multispectral images

Abstract

The main objective of this doctoral thesis is the design of a methodology that allows the optimization of vegetation management processes within the primary strip in which the roads are included. This objective is achieved through the development of the necessary algorithm for the processing of LiDAR data and multispectral images in the most automated possible. To determine a methodology that allows the detection, analysis, and classification of the vegetation located around the roads. The calculation of the distance between the vegetation to the public domain of the road is connected is also carried out. In roads where the vegetation is projected on the surface of its, the area occupied by the tree crown is calculated. The classification of the vegetation is carried out by carrying out the forest inventory whose purpose is the characterization of the zones according to the danger before a forest fire in the function of the state and type of species to be in the vegetation of the study area. In this way, the bases will be fixed that will allow making a recommendation in the application of preventive forestry around the roads whose purpose will be to mitigate the possible effects of forest fires as well as to contribute to the inspection and maintenance of the vegetation, accelerating and reducing the costs of the same that in many occasions would be impossible to achieve through human means. The results obtained during this period will be disseminated through impact scientific journals and through presentations at congresses. The results obtained through the study of software elements are subject to patent protection

O principal obxectivo desta tese doutoral é o deseño dunha metodoloxía que permita a optimización dos procesos de xestión da biomasa dentro da faixa primaria no que se atopan incluídas as estradas. Este obxectivo levará a cabo mediante o desenvolvemento da algorítmica necesaria para o procesamento de datos LiDAR e imaxes multiespectrales dun modo que sexa o máis automatizado posible. Determinarase unha metodoloxía que permita a detección, análise e clasificación da vexetación que se atope localizada na contorna das estradas. Realizarase o cálculo da distancia á que se atopa a vexetación do dominio público da estrada e ademais nas estradas onde a vexetación atópese proxecta sobre a superficie da mesma, calcularase a área ocupada pola copa das árbores . A clasificación da vexetación levarase a cabo mediante a realización dun inventario forestal cuxa finalidade é a caracterización das zonas segundo o perigo da vía ante un incendio forestal en función do estado e tipo de especies polos que este composto a vexetación da zona de estudo. Desta maneira, fixaranse as bases que permitirán facer unha recomendación na aplicación dunha silvicultura preventiva ao redor das estradas, cuxo propósito será mitigar os posibles efectos dos incendios forestais ademais de contribuír nos labores de inspección e mantemento da vexetación, diminuíndo e axilizando os custos das mesmas que en moitas ocasións sería imposible de lograr a través de medios humanos. Os resultados obtidos neste proxecto de tese difundiranse a través de revistas científicas de impacto e a través de presentacións en congresos. Os resultados obtidos a través do estudo en canto a elementos de software estarán suxeitos a protección de patentes.

El principal objetivo de esta tesis doctoral es el diseño de una metodología que permita la optimización de los procesos de gestión de la biomasa dentro de la faja primaria en el que se encuentran incluidas las carreteras. Este objetivo llevará a cabo mediante el desarrollo de la algorítmica necesaria para el procesamiento de datos LIDIAR e imágenes multiespectrales de un modo que sea el más automatizado posible. Se determinará una metodología que permita la detección, análisis y clasificación de la vegetación que se encuentre localizada en el entorno de las carreteras. Se realizará el cálculo de la distancia a la que se encuentra la vegetación del dominio público de la carretera y además en las carreteras donde la vegetación se encuentre proyecta sobre la superficie de la misma, se calculará el área ocupado por la copa de los árboles . La clasificación de la vegetación se llevará a cabo mediante la realización de un inventario forestal cuya finalidad es la caracterización de las zonas segundo el peligro de la vía ante un incendio forestal en función del estado y tipo de especies por los que este composto/compuesto la vegetación de la zona de estudio. De esta manera, se fijarán las bases que permitirán hacer una recomendación en la aplicación de una silvicultura preventiva alrededor de las carreteras, cuyo propósito será mitigar los posibles efectos de los incendios forestales además de contribuir en las labores de inspección y mantenimiento de la vegetación, disminuyendo y agilizando los costes de las mismas que en muchas ocasiones sería imposible de lograr a través de medios humanos. Los resultados obtenidos en este proyecto de tesis se difundirán a través de revistas científicas de impacto y a través de presentaciones en congresos. Los resultados obtenidos a través del estudio en cuanto a elementos de software estarán sujetos la protección de patentes.