Cartografía del abandono de cultivos de cítricos mediante el uso de datos altimétricos: LiDAR y fotogrametría SfM

Abstract

[EN] The Comunitat Valenciana region (Spain) is the largest citrus producer in Europe. However, it has suffered an accelerated land abandonment in recent decades. Agricultural land abandonment is a global phenomenon with environmental and socio-economic implications. The small size of the agricultural parcels, the highly fragmented landscape and the low spectral separability between productive and abandoned parcels make it difficult to detect abandoned crops using moderate resolution images. In this work, an approach is applied to monitor citrus crops using altimetric data. The study uses two sources of altimetry data: LiDAR from the National Plan for Aerial Orthophotography (PNOA) and altimetric data obtained through an unmanned aerial system applying photogrammetric processes (Structure from Motion). The results showed an overall accuracy of 67,9% for the LiDAR data and 83,6% for the photogrammetric data. The high density of points in the photogrammetric data allowed to extract texture features from the Gray Level Co-Occurrence Matrix derived from the Canopy Height Model. The results indicate the potential of altimetry information for monitoring abandoned citrus fields, especially high-density point clouds. Future research should explore the fusion of spectral, textural and altimetric data for the study of abandoned citrus crops.

[ES] La Comunitat Valenciana (España) es el mayor productor de cítricos de Europa, sin embargo, en las últimas décadas se está produciendo un acelerado abandono de las tierras de cultivo dedicadas a la citricultura. El abandono de tierras agrícolas es un fenómeno global con relevantes implicaciones medioambientales y socioeconómicas. Por este motivo es importante realizar un seguimiento de este proceso. En el caso particular de los cítricos, el pequeño tamaño de las explotaciones agrícolas, la alta fragmentación del paisaje y la baja separabilidad espectral entre las parcelas en producción y las abandonadas dificultan la detección de cultivos abandonados utilizando imágenes satelitales de resolución moderada. En este trabajo se realiza la primera aproximación a la detección de cultivos de cítricos abandonados utilizando datos altimétricos. En el estudio se utilizan dos fuentes de datos altimétricos: el LiDAR del Plan Nacional de Ortofotografía Aérea (PNOA) y los datos obtenidos mediante un sistema aéreo no tripulado aplicando procesos fotogramétricos (Structure from Motion). Los resultados mostraron una exactitud global del 67,9% para los datos LiDAR y un 83,6% de los datos fotogramétricos. La alta densidad de puntos de los datos fotogramétricos permitió extraer características de textura a partir de la Matriz de Co-Ocurrencia de Nivel de Gris derivadas del Canopy Height Model. Los resultados indican el potencial de la información altimétrica para la monitorización de los campos abandonados de cítricos, especialmente utilizando nubes de puntos de alta densidad. Investigaciones futuras deberían explorar la fusión de datos espectrales, texturales y altimétricos para el estudio de cultivos de cítricos abandonados.