Gestão Florestal 4.0: Metodologia Integrada de Inventário Florestal a Nível de Árvore

• Processo: 20/05900-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2021
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Maycow Lucas Dutra Gomes Berbert
• Beneficiário: Maycow Lucas Dutra Gomes Berbert
• Empresa: Treevia Serviços de Engenharia Ltda. - ME
• CNAE: Atividades de apoio à produção florestal ; Fabricação de aparelhos e equipamentos de medida, teste e controle ; Desenvolvimento e licenciamento de programas de computador customizáveis
• Município: São José dos Campos
• Pesquisadores associados: Emily Tsiemi Shinzato ; Esthevan Augusto Goes Gasparoto ; Marcelo Handro Cordaro
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/03940-0 - Desenvolvimento da aplicação mobile Android para interação dos end-devices IoT com a camada cloud, BP.TT; 21/01137-6 - Desenvolvimento da camada de radio frequency (RF) que compõem o Sistema "SmartForest: Single Tree"., BP.TT; 21/00533-5 - Desenvolvimento das rotinas de geoprocessamento e aplicação de novos algoritmos biométricos baseados em IA (Inteligência Artificial) para suportar o paradigma de inventário a nível de árvore, BP.TT; 20/16219-5 - Desenvolvimento e implantação em cloud-computing de algoritmos florestais para o processamento de inventários a nível de árvore individual: Gestão Florestal 4.0, BP.PIPE
• Assunto(s): Inteligência artificial Big data Internet das coisas Aprendizado computacional Inventário florestal Sensores digitais Administração florestal Tecnologia ambiental
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: artificial intelligence | big data | Internet das Coisas | Inventário Florestal automatizado | machine learning | Sensores IoT | Tecnologia Florestal

Resumo

As tecnologias digitais estão revolucionando indústrias ao redor do mundo e em diferentes setores da economia, desde os setores de manufatura até os setores de saúde. Na agricultura não é diferente, colheitadeiras automáticas e precisas já são realidade. O setor florestal tradicionalmente é conhecido por possuir ciclos de inovação bastante longos, entretendo este cenário pode mudar. A coleta de dados em campo por meio da alocação de parcelas amostrais de área fixa ou variável é a metodologia padrão que vem sendo aplicada em inventários florestais desde o começo da ciência florestal. Tais informações estão sempre associadas a uma unidade de área equivalente que é a área da parcela amostral, para em seguida, serem extrapoladas para a área conhecida do povoamento florestal de interesse. Porém, com os atuais avanços tecnológicos observados na ciência cartográfica e de sensoriamento remoto (satélites e drones gerando imagens de alta resolução), a contagem precisa do número de árvores que compõem um povoamento florestal é um desafio que pode ser superado por meio da aplicação de algoritmos robustos de sensoriamento remoto, de visão computacional e de machine-learning. Com este grande salto tecnológico, existem ainda grandes oportunidades de mudança de paradigmas dentro do contexto de monitoramento e mensuração florestal. A solução de gestão florestal 4.0 da Treevia não apenas faz parte desta mudança, como é também uma das soluções pioneiras no mundo ao trazer a internet das coisas no contexto do monitoramento de florestas plantadas. A solução de Gestão Florestal 4.0 envolve a um Sistema Integrado de Monitoramento Florestal "SmartForest: Single Trees", uma solução conjunta de software e hardware que permite automatizar inventários florestais por meio de um conceito inovador conhecido como amostragem de árvores individuais. Esta proposta tem como objetivo estudar a viabilidade técnica de uma metodologia de inventário florestal de precisão tendo como uma das inovações a utilização de árvores individuais no processo amostral, ao contrário das metodologias atuais que utilizam parcelas florestais (grupos de árvores) como unidades amostrais. Uma vez comprovada a sua viabilidade, a solução se transformará em um novo produto do portfólio da startup, o "SmartForest: Single Trees". Para tanto, soluções intermediárias e viabilizadoras da metodologia também serão adaptadas e desenvolvidas, no que tange ao desenvolvimento de hardwares e sensores IoT, desenvolvimento de softwares e firmwares, aplicação e consolidações de técnicas avançadas de cartografia, segmentação e mapeamento, e principalmente aplicação e algoritmos sofisticados dentro da ciência florestal. Espera-se que os resultados obtidos possibilitem uma mudança completa nas metodologias atuais de inventários florestais. A metodologia permitirá uma redução de até 5x o número de árvores medidas, permitirá o monitoramento florestal remoto a partir de qualquer lugar do mundo e abrirá uma gama de possibilidades na ciência florestal por meio da coleta massiva de dados em alta frequência temporal, tudo isso com um potencial esperado de redução de custos de até 30% frente as atuais metodologias. (AU)