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Monitoramento da restauração de paisagens florestais usando veículo aéreo não tripulado com sensoriamento remoto Lidar e hiperespectral

Processo: 18/21338-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2019
Vigência (Término): 08 de dezembro de 2023
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Recursos Florestais e Engenharia Florestal
Pesquisador responsável:Pedro Henrique Santin Brancalion
Beneficiário:Danilo Roberti Alves de Almeida
Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/50718-5 - Restauração ecológica de florestas ciliares, de florestas nativas de produção econômica e de fragmentos florestais degradados (em APP e RL), com base na ecologia de restauração de ecossistemas de referência, visando testar cientificamente os preceitos do Novo Código Florestal Brasileiro, AP.BTA.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):19/14697-0 - Monitoramento da demografia e diversidade de florestas em processo de restauração usando um sistema drone-lidar-hiperespectral, BE.EP.PD
Assunto(s):Sensoriamento remoto   Microclima   Hidrologia de floresta   Diversidade

Resumo

Vários países apresentaram compromissos internacionais ambiciosos para restaurar até 2030mais de 350 milhões de hectares de paisagens degradadas e desmatadas em paisagens multifuncionais. Planejar e monitorar programas de restauração florestal requer informações abrangentes em larga escala, usando metodologias econômicas para distinguir as tipologias florestais e avaliar a recuperação da estrutura e das funções florestais. Esta proposta irá avançar nossa compreensão da restauração de florestas tropicais e suas funções usando várias variáveis cruciais derivadas de um veículo aéreo não tripulado (VANT) usando 3-D Lidar(Light Detection and Ranging) e HSI (hyperperspectral imaging). As informações oferecidas por esses sensores remotos em plataformas de baixo custo irão revolucionar a medição e o entendimento do sucesso da restauração de florestas tropicais, trazendo informações detalhadas para diversas áreas do conhecimento como restauração, manejo e conservação, melhorarando significativamente a tomada de decisões na área florestal. Mais especificamente, investigaremos o potencial da fusão Lidar-HIS baseada em VANT para (i)distinguir tipos de florestas, diversidade de árvores, biomassa acima do solo, (ii) classificação e mapeamento de espécies de árvores (iii) microclima, luz e interceptação de água e (iv)demografia das árvores. Essas contribuições podem ser fundamentais para avançar no monitoramento de programas de restauração implementados nos contextos da Lei de Proteção da Vegetação Nativa (que substituiu o Código Florestal), os compromissos brasileiros com o Acordo Climático de Paris e o Bonn Challenge e coalizões nacionais como o Pacto de Restauração da Mata Atlântica.

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Publicações científicas (24)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
LEITE, RODRIGO VIEIRA; SILVA, CARLOS ALBERTO; MOHAN, MIDHUN; CARDIL, ADRIAN; ALVES DE ALMEIDA, DANILO ROBERTI; CHAVES E CARVALHO, SAMUEL DE PADUA; JAAFAR, WAN SHAFRINA WAN MOHD; GUERRA-HERNANDEZ, JUAN; WEISKITTEL, AARON; HUDAK, ANDREW T.; et al. Individual Tree Attribute Estimation and Uniformity Assessment in Fast-Growing Eucalyptus spp. Forest Plantations Using Lidar and Linear Mixed-Effects Models. REMOTE SENSING, v. 12, n. 21, . (19/14697-0, 18/21338-3)
PAPA, DANIEL DE ALMEIDA; ALVES DE ALMEIDA, DANILO ROBERTI; SILVA, CARLOS ALBERTO; FIGUEIREDO, EVANDRO ORFANO; STARK, SCOTT C.; VALBUENA, RUBEN; ESTRAVIZ RODRIGUEZ, LUIZ CARLOS; NEVES D'OLIVEIRA, MARCUS VINICIO. Evaluating tropical forest classification and field sampling stratification from lidar to reduce effort and enable landscape monitoring. FOREST ECOLOGY AND MANAGEMENT, v. 457, . (19/14697-0, 18/21338-3)
TEIXEIRA DA COSTA, MAIRA BEATRIZ; SILVA, CARLOS ALBERTO; BROADBENT, EBEN NORTH; LEITE, RODRIGO VIEIRA; MOHAN, MIDHUN; LIESENBERG, VERALDO; STODDART, JAZ; DO AMARAL, CIBELE HUMMEL; ALVES DE ALMEIDA, DANILO ROBERTI; DA SILVA, ANNE LAURA; et al. Beyond trees: Mapping total aboveground biomass density in the Brazilian savanna using high-density UAV-lidar data. FOREST ECOLOGY AND MANAGEMENT, v. 491, . (18/21338-3)
ALMEIDA, D. R. A.; BROADBENT, E. N.; ZAMBRANO, A. M. A.; WILKINSON, B. E.; FERREIRA, M. E.; CHAZDON, R.; MELI, P.; GORGENS, E. B.; SILVA, C. A.; STARK, S. C.; et al. Monitoring the structure of forest restoration plantations with a drone-lidar system. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, v. 79, p. 192-198, . (16/05219-9, 18/21338-3)
VALBUENA, RUBEN; HERNANDO, ANA; MANZANERA, JOSE ANTONIO; GORGENS, ERIC B.; ALMEIDA, DANILO R. A.; SILVA, CARLOS A.; GARCIA-ABRIL, ANTONIO. Evaluating observed versus predicted forest biomass: R-squared, index of agreement or maximal information coefficient?. EUROPEAN JOURNAL OF REMOTE SENSING, v. 52, n. 1, p. 345-358, . (18/21338-3)
ROMANELLI, JO AO PAULO; SILVA, LUIZ G. M.; GONCALVES, MARIA CAROLINA P.; NAVES, RAFAELA P.; DE ALMEIDA, DANILO ROBERTI ALVES; DE RESENDE, ANGELICA FARIA; RODRIGUES, RICARDO RIBEIRO. Repeatability of the searching process in reviews of restoration outcomes. RESTORATION ECOLOGY, v. 29, n. 8, . (19/23908-4, 19/24049-5, 18/18416-2, 18/21338-3, 13/50718-5, 19/08533-4)
DE ALMEIDA, DANILO ROBERTI ALVES; BROADBENT, EBEN NORTH; FERREIRA, MATHEUS PINHEIRO; MELI, PAULA; ZAMBRANO, ANGELICA MARIA ALMEYDA; GORGENS, ERIC BASTOS; RESENDE, ANGELICA FARIA; DE ALMEIDA, CATHERINE TORRES; DO AMARAL, CIBELE HUMMEL; CORTE, ANA PAULA DALLA; et al. Monitoring restored tropical forest diversity and structure through UAV-borne hyperspectral and lidar fusion. REMOTE SENSING OF ENVIRONMENT, v. 264, . (19/14697-0, 18/18416-2, 19/08533-4, 19/24049-5, 18/21338-3)
DE ALMEIDA, DANILO R. A.; STARK, SCOTT C.; VALBUENA, RUBEN; BROADBENT, EBEN N.; SILVA, THIAGO S. F.; DE RESENDE, ANGELICA F.; FERREIRA, MATHEUS P.; CARDIL, ADRIAN; SILVA, CARLOS A.; AMAZONAS, NINO; et al. A new era in forest restoration monitoring. RESTORATION ECOLOGY, v. 28, n. 1, . (19/14697-0, 18/18416-2, 18/21338-3)
GORGENS, ERIC B.; NUNES, MATHEUS H.; JACKSON, TOBIAS; COOMES, DAVID; KELLER, MICHAEL; REIS, CRISTIANO R.; VALBUENA, RUBEN; ROSETTE, JACQUELINE; DE ALMEIDA, DANILO R. A.; GIMENEZ, BRUNO; et al. Resource availability and disturbance shape maximum tree height across the Amazon. GLOBAL CHANGE BIOLOGY, v. 27, n. 1, . (19/14697-0, 18/21338-3)
LEITE, RODRIGO VIEIRA; SILVA, CARLOS ALBERTO; BROADBENT, EBEN NORTH; DO AMARAL, CIBELE HUMMEL; LIESENBERG, VERALDO; ALVES DE ALMEIDA, DANILO ROBERTI; MOHAN, MIDHUN; GODINHO, SERGIO; CARDIL, ADRIAN; HAMAMURA, CAIO; et al. Large scale multi-layer fuel load characterization in tropical savanna using GEDI spaceborne lidar data. REMOTE SENSING OF ENVIRONMENT, v. 268, . (18/21338-3)
BADARI, CAROLINA GIUDICE; BERNARDINI, LUIS EDUARDO; DE ALMEIDA, DANILO R. A.; BRANCALION, PEDRO H. S.; CESAR, RICARDO G.; GUTIERREZ, VICTORIA; CHAZDON, ROBIN L.; GOMES, HAROLDO B.; VIANI, RICARDO A. G.. Ecological outcomes of agroforests and restoration 15 years after planting. RESTORATION ECOLOGY, v. 28, n. 5, . (18/21338-3, 19/14697-0)
ALVES DE ALMEIDA, DANILO ROBERTI; ALMEYDA ZAMBRANO, ANGELICA MARIA; BROADBENT, EBEN NORTH; WENDT, AMANDA L.; FOSTER, PAUL; WILKINSON, BENJAMIN E.; SALK, CARL; PAPA, DANIEL DE ALMEIDA; STARK, SCOTT CHRISTOPHER; VALBUENA, RUBEN; et al. Detecting successional changes in tropical forest structure using GatorEye drone-borne lidar. Biotropica, v. 52, n. 6, . (19/14697-0, 18/21338-3)
ALMEIDA, DANILO R. A.; STARK, SCOTT C.; SCHIETTI, JULIANA; CAMARGO, JOSE L. C.; AMAZONAS, NINO T.; GORGENS, ERIC B.; ROSA, DIOGO M.; SMITH, MARIELLE N.; VALBUENA, RUBEN; SALESKA, SCOTT; et al. Persistent effects of fragmentation on tropical rainforest canopy structure after 20 yr of isolation. Ecological Applications, v. 29, n. 6, . (16/05219-9, 18/21338-3)
DALLA CORTE, ANA PAULA; DA CUNHA NETO, ERNANDES M.; REX, FRANCIEL EDUARDO; SOUZA, DEIVISON; BEHLING, ALEXANDRE; MOHAN, MIDHUN; SANQUETTA, MATEUS NIROH INOUE; SILVA, CARLOS ALBERTO; KLAUBERG, CARINE; SANQUETTA, CARLOS ROBERTO; et al. igh-Density UAV-LiDAR in an Integrated Crop-Livestock-Forest System: Sampling Forest Inventory or Forest Inventory Based on Individual Tree Detection (ITD. RONE, v. 6, n. 2, . (18/21338-3)
NEVES D'OLIVEIRA, MARCUS VINICIO; FIGUEIREDO, EVANDRO ORFANO; ALVES DE ALMEIDA, DANILO ROBERTI; OLIVEIRA, LUIS CLAUDIO; SILVA, CARLOS ALBERTO; NELSON, BRUCE WALKER; DA CUNHA, RENATO MESQUITA; PAPA, DANIEL DE ALMEIDA; STARK, SCOTT C.; VALBUENA, RUBEN. Impacts of selective logging on Amazon forest canopy structure and biomass with a LiDAR and photogrammetric survey sequence. FOREST ECOLOGY AND MANAGEMENT, v. 500, . (18/21338-3)
DALLA CORTE, ANA PAULA; REX, FRANCIEL EDUARDO; ALVES DE ALMEIDA, DANILO ROBERTI; SANQUETTA, CARLOS ROBERTO; SILVA, CARLOS A.; MOURA, MARKS M.; WILKINSON, BEN; ALMEYDA ZAMBRANO, ANGELICA MARIA; DA CUNHA NETO, ERNANDES M.; VERAS, HUDSON F. P.; et al. Measuring Individual Tree Diameter and Height Using GatorEye High-Density UAV-Lidar in an Integrated Crop-Livestock-Forest System. REMOTE SENSING, v. 12, n. 5, . (19/14697-0, 18/21338-3)
FERREIRA, MATHEUS PINHEIRO; ALVES DE ALMEIDA, DANILO ROBERTI; PAPA, DANIEL DE ALMEIDA; SILVA MINERVINO, JULIANO BALDEZ; PESSOA VERAS, HUDSON FRANKLIN; FORMIGHIERI, ARTHUR; NASCIMENTO SANTOS, CAIO ALEXANDRE; DANTAS FERREIRA, MARCIO AURELIO; FIGUEIREDO, EVANDRO ORFANO; LINHARES FERREIRA, EVANDRO JOSE. Individual tree detection and species classification of Amazonian palms using UAV images and deep learning. FOREST ECOLOGY AND MANAGEMENT, v. 475, . (19/14697-0, 18/21338-3)
SILVA, CARLOS A.; VALBUENA, RUBEN; PINAGE, EKENA R.; MOHAN, MIDHUN; DE ALMEIDA, DANILO R. A.; NORTH, EBEN; JAAFAR, WAN SHAFRINA WAN MOHD; PAPA, DANIEL DE A. MEIDA; CARDIL, ADRIAN; KLAUBERG, CARINE. ForestGapR: An r Package for forest gap analysis from canopy height models. METHODS IN ECOLOGY AND EVOLUTION, v. 10, n. 8, p. 1347-1356, . (18/21338-3, 16/05219-9)
REX, FRANCIEL EDUARDO; SILVA, CARLOS ALBERTO; DALLA CORTE, ANA PAULA; KLAUBERG, CARINE; MOHAN, MIDHUN; CARDIL, ADRIAN; DA SILVA, VANESSA SOUSA; ALVES DE ALMEIDA, DANILO ROBERTI; GARCIA, MARIANO; BROADBENT, EBEN NORTH; et al. Comparison of Statistical Modelling Approaches for Estimating Tropical Forest Aboveground Biomass Stock and Reporting Their Changes in Low-Intensity Logging Areas Using Multi-Temporal LiDAR Data. REMOTE SENSING, v. 12, n. 9, . (19/14697-0, 18/21338-3)
AMAZONAS, NINO TAVARES; FORRESTER, DAVID I.; SILVA, CARINA CAMARGO; DE ALMEIDA, DANILO ROBERTI ALVES; OLIVEIRA, RAFAEL SILVA; RODRIGUES, RICARDO RIBEIRO; BRANCALION, PEDRO H. S.. Light- and nutrient-related relationships in mixed plantations of Eucalyptus and a high diversity of native tree species. NEW FORESTS, v. 52, n. 5, p. 807-828, . (14/02070-9, 16/07498-2, 15/23957-4, 18/21338-3, 13/50718-5)
D'OLIVEIRA, MARCUS V. N.; BROADBENT, EBEN N.; OLIVEIRA, LUIS C.; ALMEIDA, DANILO R. A.; PAPA, DANIEL A.; FERREIRA, MANUEL E.; ZAMBRANO, ANGELICA M. ALMEYDA; SILVA, CARLOS A.; AVINO, FELIPE S.; PRATA, GABRIEL A.; et al. Aboveground Biomass Estimation in Amazonian Tropical Forests: a Comparison of Aircraft- and GatorEye UAV-borne LiDAR Data in the Chico Mendes Extractive Reserve in Acre, Brazil. REMOTE SENSING, v. 12, n. 11, . (19/14697-0, 18/21338-3)
VALBUENA, R.; O'CONNOR, B.; ZELLWEGER, F.; SIMONSON, W.; VIHERVAARA, P.; MALTAMO, M.; SILVA, C. A.; ALMEIDA, D. R. A.; DANKS, F.; MORSDORF, F.; et al. Standardizing Ecosystem Morphological Traits from 3D Information Sources. TRENDS IN ECOLOGY & EVOLUTION, v. 35, n. 8, p. 656-667, . (19/14697-0, 18/21338-3)
PRATA, GABRIEL ATTICCIATI; BROADBENT, EBEN NORTH; ALVES DE ALMEIDA, DANILO ROBERTI; ST PETER, JOSEPH; DRAKE, JASON; MEDLEY, PAUL; DALLA CORTE, ANA PAULA; VOGEL, JASON; SHARMA, AJAY; SILVA, CARLOS ALBERTO; et al. Single-Pass UAV-Borne GatorEye LiDAR Sampling as a Rapid Assessment Method for Surveying Forest Structure. REMOTE SENSING, v. 12, n. 24, . (19/14697-0, 18/21338-3)
DALLA CORTE, ANA PAULA; SOUZA, DEIVISON VENICIO; REX, FRANCIEL EDUARDO; SANQUETTA, CARLOS ROBERTO; MOHAN, MIDHUN; SILVA, CARLOS ALBERTO; ZAMBRANO, ANGELICA MARIA ALMEYDA; PRATA, GABRIEL; DE ALMEIDA, DANILO ROBERTI ALVES; TRAUTENMUELLER, JONATHAN WILLIAM; et al. Forest inventory with high-density UAV-Lidar: Machine learning approaches for predicting individual tree attributes. COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE, v. 179, . (19/14697-0, 18/21338-3)

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