Los ecologistas no siempre necesitarán equipos costosos y voluminosos para medir la vegetación en la naturaleza. Científicos de la Universidad de Rice han descubierto que una moderna pantalla de visualización frontal funciona bastante bien.
Los investigadores de Rice configuraron un Microsoft HoloLens como un sensor de realidad mixta para alimentar VegSense, su aplicación para medir la vegetación del sotobosque, la vida vegetal que crece entre el dosel del bosque y el suelo.
Un estudio de prueba de concepto realizado por el estudiante graduado Daniel Gorczynski y la biocientífica Lydia Beaudrot muestra que VegSense podría ser una alternativa adecuada a las mediciones de campo clásicas tradicionales a un bajo costo.
Su estudio en Métodos en Ecología y Evolución muestra que la combinación de hardware y software sobresale en la cuantificación de árboles relativamente maduros en la naturaleza, que es una medida de la salud general de un bosque.
A Gorczynski se le ocurrió la idea de probar HoloLens, comúnmente comercializado como una herramienta de productividad para la fabricación, el cuidado de la salud y la educación. Desarrolló el software de código abierto para el dispositivo y señaló que si bien la combinación es menos efectiva para recoger árboles jóvenes y ramas pequeñas, hay un amplio margen de mejora.
Gorczynski dijo que conoció la detección de realidad mixta mientras estudiaba en la Universidad de Vanderbilt y reconoció su potencial para los estudios biológicos. «Parecía una especie de ajuste natural», dijo. Gorczynski le llevó la idea a Beaudrot en 2019 poco después de su llegada a Rice.
La combinación de hardware estándar y software personalizado cuesta mucho menos que los sistemas basados en onlidar (para «detección de luz y rango») que se usan con mayor frecuencia en estudios de campo tridimensionales, dijo Gorczynski, quien desarrolló VegSense en una plataforma orientada más hacia juegos 3D e interactivos. experiencias que la ciencia dura.
Las pruebas de campo en el Memorial Park de Houston mostraron que, al menos para los árboles maduros, la solución más pequeña es igual de buena. En su estudio de caso, VegSense detectó fácilmente 48 de 50 árboles de este tipo en el área objetivo, un círculo de unos 30 pies de diámetro que Gorczynski caminó, mirando hacia arriba, hacia abajo y alrededor para construir la base de datos 3D. («Imagínese un asterisco con un círculo alrededor», dijo, describiendo el patrón de captura de datos).
«Para este estudio, queríamos ser realmente deliberados al tratar de replicar las medidas más tradicionales de la estructura de la vegetación del sotobosque», dijo Gorczynski. «Tratamos de obtener ese nivel de detalle».
Lo que ve mientras escanea el entorno es un patrón de cuadrícula similar a un holograma que rastrea las superficies de la vegetación. «Lo que es realmente bueno de eso es que puedes ver lo que está captando el escáner, pero también los puntos que te perdiste», dijo Gorczynski. «La idea es hacer que la malla cubra la mayor cantidad de vegetación posible porque eso es lo que te permite obtener el mejor escaneo».
«Los resultados fueron tan buenos que Dan rápidamente los redactó para su publicación», dijo Beaudrot, señalando que Gorczynski amplió su validación del equipo durante un viaje de campo posterior a Tanzania, el foco de uno de los 15 bosques tropicales en un estudio reciente de la selva tropical realizado por el grupo del arroz.
«Este dispositivo puede facilitar una gran cantidad de excelentes investigaciones ecológicas, particularmente porque es muy rentable», dijo. «Recopilar información sobre la vegetación en el suelo del bosque en este momento es realmente difícil de hacer sin mucho trabajo manual o un sistema lidar realmente costoso».
«Así que este es un dispositivo innovador y rentable», dijo Beaudrot. «No le dará los mismos datos de resolución que lidar, pero esta es solo la primera aplicación. Esperamos que hacer que VegSense sea de código abierto para la comunidad de investigación ecológica estimule todas las posibles formas en que se puede desarrollar».
Northrop Grumman, Conservación Internacional y Rice apoyaron la investigación.
Video: https://youtu.be/dBHfxvhMChU
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de arroz. Original escrito por Mike Williams. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
