Para muchos, detección remota significa satélites y tecnología, caros y complicados. En la práctica, pare la detección remota forestal se están empleando actualmente, en su mayor parte, cámaras, películas, aeronaves y aparatos de interpretación clásicos, adaptados, o creados pare el objeto. Los autores tratan de las técnicas fotográficas de detección remota que se emplean pare hacer reconocimientos en los bosques tropicales.
John A. Howard y Jean Paul Lanly
John A. Howard, ingeniero forestal, es el oficial principal de la FAO de la Unidad de Detección Remota. Jean Paul Lanly, es el encargado de los reconocimientos de bosques del Departamento de Montes de la FAO.
Los bosques tropicales en sentido lato son los tipos de vegetación leñosa comprendidos entre la sabana con árboles y el bosque tupido y cubren en total una superficie de alrededor de 19 millones de km2, o sea, el 14% de la superficie territorial del globo y poco menos de la mitad de su superficie boscosa. Casi todos se encuentran en las zonas menos desarrolladas, donde constituyen un recurso de importancia tanto desde el punto de vista de la producción como de la conservación.
Como es del dominio público, la vegetación forestal tropical se está degradando y/o agotando rápidamente, por los efectos sumados de la agricultura migratoria, el exceso de pastoreo y la corta destructiva. Varios análisis comparativos han arrojado resultados significativos sobre el agotamiento de los bosques tropicales en las diferentes regiones del mundo. Por ejemplo, el total de la superficie cubierta de bosques en la Costa de Marfil disminuyó en un 30% entre los años 1956 y 1966 (Lanly, 1969) y, en los valles del Magdalena y del Sinu, en Colombia, en un 40% entre los años 1956 y 1965 (FAO, 1970).
Debido a su importancia económica y ambiental, es preciso mantener en observación permanente los bosques tropicales a los diversos niveles de planificación, control y ordenación y, también, a nivel regional y mundial, pare alertar a la comunidad internacional sobre los efectos perjudiciales de la explotación forestal y las medidas que es preciso tomar.
El término «detección remota», tal como se emplea corrientemente en el sector forestal, se refiere a la recolección, desde una plataforma especial, de datos sobre objetos que se encuentran en o cerca de la superficie de la sierra (Parker, 1962), pero se está aplicando cada vez más al análisis de los datos obtenidos. La plataforma especial suele ser un aeroplano, en ocasiones, un helicóptero, ahora, a veces, un satélite y, experimentalmente, un cohete (por ejemplo, el Skylark - véase Ridgway y Hardy, 1973).
Antiguamente, el dispositivo de recopilación de datos era una cámara aerofotográfica; en cambio, ahora se están empleando cada vez más exploradores mecánicos pare obtener imágenes con rayos infrarrojos, radar (SLAR) O desde un satélite. La detección remota aérea sin imágenes es importante en los reconocimientos geofísicos, pero, salvo excepciones experimentales, tales como la radaraltimetría (Sayn-Wittgenstein, 1970) y los perfiles a rayos laser, en el sector forestal sólo se emplean técnicas de detección con imágenes.
El presente articulo trata del empleo de las técnicas fotográficas como parte de la detección remota en los reconocimientos de bosques tropicales. Por «técnicas fotográficas» se entienden aquellas en las que una sola cámara, con una o más lentes, o un sistema de varias cámaras, se emplean pare la detección de las franjas del espectro infrarrojas visibles o próximas, con una o más combinaciones de películas y filtros y desde cualquier tipo de plataforma.
La aerofotografía vertical se empleó por primera vez en un reconocimiento de bosques tropicales en Birmania, a comienzos de los años 20 (Blandford, 1924; Howard, 1970a). Por los años 30 las aerofotografías ya se habían empleado en reconocimientos forestales en lugares tan distantes como Zambia (Bourne, 1931) y Papua-Nueva Guinea (Payens, 1971). En el reconocimiento de Birmania (delta del irrawaddy), se identificaron varios tipos de bosques, con fotografías a una escala de 1:20 000.
Estos primeros reconocimientos que se hicieron empleando fotografías contribuyeron a la elaboración de un método pare hacer los inventarios en el bosque tropical, semejante al empleado en la zona templada, que se sigue usando hasta la fecha y que consiste en emplear película fotográfica pancromática en blanco y negro con filtro amarillo (minus-blue) de distancia focal mediana (o sea, 15,2 ó 20,5 cm), y un ángulo solar mínimo de alrededor de 30°. Las aerofotografías, que en un principio eran pequeñas (4 × 5 pulgadas, o sea, 10,16 × 12,70 cm) se reemplazaron primero por las de 7 × 9 (17,78 × 22,86 cm), más tarde a veces por las de 19 × 19 cm y por último por las de 23 cm.
Después de la segunda guerra mundial, se tomó una gran cantidad de aerofotografías pare hacer levantamientos topográficos y planimétricos en los países tropicales. Su escala es relativamente pequeña, de 1:30000 y 1:60000 y a veces menor. A manera de ejemplo se pueden citar algunas a escala muy pequeña en los países tropicales: 1:80000 en el norte de la Costa de Marfil, 1:84 000 en Papua-Nueva Guinea, 1:92000 en algunas regiones del Sahel y últimamente 1:120000 en Kenia.
Es sorprendente que las fotografías a pequeña escala se hayan revelado menos restrictivas de lo previsto, porque en los bosques tropicales la información necesaria suele ser de tipo más general que en los de las zonas templadas. En los inventarios tropicales, la fotointerpretación suele reducirse a la demarcación de las superficies boscosas, de los grandes tipos de bosque y de las unidades estructurales dominantes de vegetación (o sea, formaciones y subformaciones vegetales). Este tipo de información facilita la exclusión de aquellas extensiones donde no hay especies comerciales y, de un modo más general, sirve pare gacer una estratificación, antes de tomar las muestras en el terreno, con lo cual aumenta la eficiencia del muestreo, ya sea porque disminuye el error en relación con la intensidad del muestreo, o porque disminuye la intensidad necesaria pare lograr determinado nivel de error del muestreo. Estas demarcaciones suelen hacerse en, o traspasarse a, los mosaicos y mapas compilados con las mismas fotografías. A veces la única estratificación posible es la que se base en las unidades territoriales (Howard, 1970b). Además, como en las aerofotografías se pueden medir la inclinación y otras características del terreno, se facilita la estratificación de las superficies boscosas en relación con su accesibilidad como, por ejemplo, en los reconocimientos hechos en Madagascar (FAO, 1971b) y en Gabón (FAO, 1973). Obsérvese que, en general, en los inventarios forestales se han descuidado los mapas de accesibilidad.
Las aplicaciones de la fotointerpretación ya mencionadas se refieren a las características y a la clasificación de los bosques. Cuando las unidades de interpretación son los árboles mismos, las aerofotografías se han revelado mucho menos útiles en el trópico que en la zona templada. En efecto, en América del Norte, por ejemplo, las escalas más usadas son las de 1:10 000 y 1:15840 (o sea, 4 pulgadas = 1 milla) cuando se trata de obtener información sobre cada árbol, su altura, número por unidad de superficie, características y ancho de las copes y volumen en pie por especies. Son relativamente pocos los caves en los que se ha podido efectuar la identificación de la especie a que pertenece cada árbol en el trópico empleando fotografías a escala pequeña o mediana. Entre las causes de este fenómeno cabe mencionar: el gran número de especies de que se componen no sólo los bosques, sino incluso los montes tropicales, que suelen tener más de 40 especies arbóreas por km2 (Howard, 1959); su fenología muy variable en el espacio y en el tiempo, y su estratificación vertical muy poco definida (Rollet, 1974). Dos o más copes pueden aparecer como una sola en la imagen fotográfica; en cambio las copas grandes del estrato superior pueden interpretarse como dos o más. Con todo, a una escala de 1:5000, el recuento de las copes con película pancromática en blanco y negro, en un bosque higrofítico del Surinam, según se informa, «ofrece posibilidades de evaluación del potencial maderero» (Versteegh, 1974).
A veces, una especie o género es distintivo, como por ejemplo Dipterocarpus spp. en Tailandia y Doona congestiflora en Sri Lanka. El recuento de los ejemplares de Limba (Terminalia superba), efectuado en aerofotografías tomadas con película pancromática en blanco y negro, a una escala de 1:50000, en el sur del Congo, con un error (pero sin sesgo) inferior a 25%, permitió hacer una evaluación aproximada de las especies más importantes (Centre technique forestier tropical, 1965). Con todo, por lo general la fototipificación de una sola especie en bosques maduros, en el trópico, se base en el carácter gregario de la especie ya que, a menudo, está en relación con las condiciones edáficas: manglares, bosques costeros de Campnosperma panamensis, bosques ribereños de Guibourtia demeiusei, Hura crepitans, Mora excelsa, Prioria copaifera, y mesas puras de leguminosas (por ejemplo, Gilbertiodendron dewevrei y Monopetalanthus spp.).
Como una subformación vegetal es una unidad estructural y no florística (o sea una asociación) de la vegetación, su radiancia espectral suele ser distintiva y se traduce en un valor característico en la escala fotográfica relativa de las tonalidades del gris En efecto, a veces una especie se puede individuar a través del reconocimiento de la subformación (vegetal) que la contiene. La importancia de los valores relativos de la escala de las tonalidades del gris (véase Stellingwerf, 1966; Howard, 1970a) ayuda a explicar por qué en la fotointerpretación del bosque tropical son aceptables escalas fotográficas muy diversas y, si bien se requiere una mayor pericia fotointerpretativa, por qué es tanto mayor la información forestal útil que se puede obtener de fotografías a una escala de 1:80000 o menor, que a escalas mucho mayores.
La fotografía infrarroja en blanco y negro se ha empleado con ventajas en varias ocasiones en el Africa tropical, porque se logra una mayor penetración en la bruma de las mayores longitudes de onda de la radiación infrarroja, reflejadas por la superficie de la sierra. El contraste y la agudeza suelen ser mayores y la interpretación más fiable. Además, son más definidos los contornos de la tierra húmeda desnuda y de las extensiones cubiertas de agua. En varias ocasiones, las fotografías infrarrojas se han revelado más útiles que las pancromáticas pare la identificación de las especies tropicales, por ejemplo: Musanga cecropicides, en la República Centroafricana (Lanly, 1972) y Virola surinamensis, en Guyana (FAO, 1971a).
Es sorprendente que se haya publicado tan poco sobre el papel y la aplicación de la aerofotografía a color en los bosques tropicales (o sea, color normal e infrarrojo/falso color). A primera vista puede parecer que las aerofotografías a color son mucho más caras que en blanco y negro. La película a color es más cara (la relación es probablemente de 1:5), más restringido su empleo (menos horas de vuelo al día y menos días de vuelo al año), más caro su desarrollo (la relación es probablemente de 1:4), mayor el desperdicio porque el peligro de que los hongos ataquen la película desarrollada es grande en el trópico. Con todo, seria erróneo tomar en cuenta sólo estos factores pare tomar una decisión al hacer los planes, ya que el factor más importante de los gastos fijos, o sea, la tome de las fotografías, es aproximadamente igual en ambos caves. En una gran extensión, que tenga condiciones meteorológicas favorables y a la que los contratistas tengan fácil acceso, la relación entre el costo de la fotografía a color normal y en blanco y negro probablemente no es de más de 5:4. A esto hay que agregar el costo de trazado de los mapas, que es relativamente elevado. Pero, con frecuencia, la fotografía a color permite obtener información más útil pare la fotointerpretación, o eleva la eficiencia del reconocimiento de los recursos forestales, de manera que la relación costo/beneficio entre la fotografía a color y en blanco y negro puede aumentar.
El principal aporte que ha hecho la fotografía a color con una sola cámara al sector forestal tropical en los últimos años ha consistido en el aumento de la exactitud de los contornos de los rodales y de los tipos de bosques en los mapas, especialmente una demarcación más clara del estrato inferior y de las clases edad/altura; y ocasionalmente una mejor identificación de las especies arbóreas, sobre todo cuando se emplea en combinación con otras películas (Stellingwerf, 1971). A pesar de todo, en el trópico todavía se emplea la fotografía en color mucho menos que en la zona templada, y la investigación es aún más limitada.
Recientemente se hicieron varios intentos de emplear fotografía pancromática a color a escala muy grande (por ejemplo, 1:5 000), pare identificar mejor las especies. Las experiencias que se hicieron en Surinam (de Milde y Sayn-Wittgenstein, 1973) y en Camerún y Gabón (Clement y Guellec, 1974), se basaban principalmente en la interpretación estereoscópica de las especies en fotografías a color normal. Por ejemplo, el 73% de los okoumés (Aukoumea kleineana) examinados en el Gabón tenían una imagen característica, identificable en las fotografías.
La fotografía a color en gran escala se presta también, como en la zona templada, pare la detección de insectos y enfermedades y de rodales atacados por el fuego (Wolff, 1966; Hildebrandt y Kenneweg, 1970). Las aerofotografías en blanco y negro y a color, de 70 y 35 mm, también se han revelado valiosas pare los reconocimientos de la fauna en Africa oriental (Howard, 1970a).
La fotografía a color en forma de franjas, como suplemento de las fotografías a pequeña escala existentes, pueden constituir una novedad útil pare los levantamientos topográficos y planimétricos.
La fotografía de muchas bandas supone el empleo de dos o más cámaras que funcionen simultáneamente, o de una cámara con muchas lentes y determinados filtros (por lo general de banda estrecha) y película en blanco y negro (por lo general infrarroja). Para mayor comodidad, a este último tipo de aerofotografía se le dará el nombre de multiespectral.
Hace algunos años, como en el inventario forestal nacional de Francia, la fotografía de muchas bandas consistía, por lo general, en una fotografía pancromática simultánea en blanco y negro (con filtro amarillo minus-blue) y fotografía infrarroja en blanco y negro (con filtro rojo oscuro/negro). También el Institut géographique national empleó esta técnica de dos cámaras en el Africa desde 1960 (Stellingwerf, 1971). Con todo, actualmente se observe una tendencia a reemplazar estas combinaciones de películas y filtros por fotografías simultáneas normales e infrarrojas a color, o por combinaciones de unas y otras. A veces, se emplea un grupo de 4 cámaras de 70 o de 35 mm. En un estudio realizado por el Instituto internacional de reconocimiento aéreo y ciencias de la sierra, en Surinam, se emplearon 4 cámaras de 70 mm. Experimentalmente, se han empleado en América del Norte grupos de hasta 9 cámaras de 70 mm (Lauer, 1971).
La fotografía a color de muchas bandas se base en la teoría sustractiva del color y en el empleo de película de tres capes. La fotografía a color multiespectral se base en el empleo de película en blanco y negro de una sola cape y en un visor (en el laboratorio) de color aditivo pare combinar tres o más fotografías tomadas simultáneamente en una sola imagen a color. A pesar de la desventaja del formato pequeño de la película, la fotografía multiespectral es potencialmente útil a los ingenieros forestales, porque es selectiva, debido a que registra partes clave del espectro solar (por ejemplo, pare la detección de enfermedades). En el comercio se encuentran diferentes tipos de visores de color aditivo, que se emplean principalmente pare observar las imágenes del ERTS (Satélite Tecnológico de los Recursos Terrestres); cuestan hasta 30 000 dólares. Se han tomado aerofotografías multiespectrales de los bosques tropicales, pero no se tienen noticias de que se hayan publicado los resultados correspondientes a los recursos que contienen.
Casi todas las aerofotografías se toman volando a menos de 9 400 m (o sea, dentro de la troposfera); la escala es de más de 1:85 000. Ultimamente se han empleado aeronaves con cabina a presión pare tomar fotografías no militares hasta 20000 m de altura; la escala de las imágenes en este cave es de 1:120000 o menos. Se prevé un mayor uso de este tipo de fotografías en los reconocimientos del uso de la sierra o de los recursos terrestres regionales y nacionales, en los que se precise una resolución fotográfica de 3 a 5 m, o sea, muy superior a la de las imágenes del ERTS-1. Pero sigue siendo grande la diferencia de altitud entre la aerofotografía a gran altura y la fotografía espacial. Las imágenes del Skylab, por ejemplo, se tomaron a 660000 m.
La fotografía especial (por ejemplo, Gemini-4, Mercury, Skylab, Skylark) del tipo ERTS-1 da una visión de conjunto de la superficie de la sierra en una gran extensión. Una sola transparencia a color de 70 mm tomada desde el Skylab abarca una superficie de terreno de alrededor de 26500 km2. Por lo tanto, el ingeniero forestal puede descubrir importantes rasgos geológicos o geomórficos, que influyen en los bosques y que antes le eran desconocidos. Esto, a su vez, puede influir en el método empleado en el inventario de recursos forestales y en la ordenación regional y nacional de los bosques. Hay mucha información sobre las características de las hoyas hidrográficas y densidad de los bosques. Las coníferas se pueden distinguir de las latifoliadas y éstas a su vez suelen poder distinguirse de las formaciones mixtas, de los renovales, del terreno desnudo y de otras formaciones (arbustivas, herbáceas) y subformaciones (monte denso y monte ralo) vegetales. Las transparencias a color del Skylab son de alta calidad; la resolución fotográfica de algunos objetos del terreno, según se ha observado, es de alrededor de 10 m, lo que revela la importancia que tendrán las imágenes espaciales en el futuro. Por desgracia, a diferencia de las imágenes del ERTS, las actuales fotografías espaciales sólo abarcan una parte muy pequeña de la superficie de la sierra.
Como ya se señaló, el ingeniero forestal sólo tiene que trabajar con fotografías tomadas con fines ajenos al inventario de los recursos forestales. Estas fotografías suelen ser a pequeña escala y a veces anticuadas, y no suelen contener toda la información forestal ni los datos detallados necesarios pare el reconocimiento, pero estas deficiencias se pueden suplir en gran parte mediante un muestreo en el terreno, a pesar de que generalmente es caro. Por otra parte, la deficiencia se puede suplir tomando más aerofotografías de ciertos puntos del terreno. Pero este segundo método, que consiste en emplear más fotografías, ha sido subestimado por los ingenieros forestales.
Varias publicaciones (por ejemplo, Langley, 1969) recomiendan el empleo de fotografías suplementarias, en combinación con el muestreo de etapas múltiples, con fotografías a escala muy pequeña y/o con imágenes tomadas desde satélites. Se toman aerofotografías suplementarias a gran escala, de franjas muy espaciadas (por ejemplo, fotografías de franjas verticales) o de puntos dispersos del terreno (o sea, fotografía vertical u oblicua puntual). Cabe mencionar la actualización de aquella información sobre la vegetación forestal y la agricultura migratoria, que aparece en viejas fotografías pare facilitar la identificación de las especies arbóreas arbustivas, del avance de las enfermedades del bosque y del ataque de los insectos y la obtención de información sobre la fauna y el ganado.
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