LiDAR Terrestre Móvil Basado en SLAM

una Propuesta Metodológica para la Estimación del Diámetro a la Altura del Pecho (DAP) en Fragmentos de Bosque Urbano

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.22409/2nmca333

Palabras clave:

LiDAR terrestre, SLAM, Inventario forestal

Resumen

El uso de tecnologías de Localización y Mapeo Simultáneos (SLAM) combinadas con sensores LiDAR terrestre móvil (Light Detection and Ranging) se ha consolidado como una alternativa prometedora para los inventarios forestales, especialmente en la estimación de variables dendrométricas como el Diámetro a la Altura del Pecho (DAP). Este estudio tuvo como objetivo evaluar la precisión de las estimaciones de DAP obtenidas mediante mediciones en nubes de puntos generadas por un sistema LiDAR terrestre móvil basado en SLAM, utilizando el equipo Foxtech SLAM 100, en un fragmento de bosque urbano ubicado en el municipio de Sinop, estado de Mato Grosso, Brasil. Se seleccionaron nueve árboles distribuidos en tres clases diamétricas, cuyos valores estimados de DAP a partir de la nube de puntos se compararon con mediciones manuales realizadas en campo. La evaluación se llevó a cabo mediante el Error Absoluto Medio (MAE), la Raíz del Error Cuadrático Medio (RMSE), el Error Porcentual Absoluto Medio (MAPE) y el análisis gráfico de la relación entre ambos métodos. Los resultados mostraron concordancia entre las estimaciones obtenidas mediante LiDAR y las mediciones manuales, con un MAE de 4,22 cm, un RMSE de 4,89 cm y un MAPE de 15,43 %. Se observó una mayor variabilidad de los errores en individuos con mayor complejidad estructural, posiblemente asociada a la oclusión, a la distribución irregular de los puntos sobre el fuste y a las condiciones de adquisición de los datos. Se concluye que el LiDAR terrestre móvil basado en SLAM presenta un alto potencial para la estimación del DAP en inventarios forestales de bajo costo, ofreciendo mayor flexibilidad operativa que los sistemas LiDAR terrestres estacionarios al permitir levantamientos rápidos y no destructivos. No obstante, debido al reducido número de árboles evaluados, los resultados deben interpretarse como preliminares, recomendándose ampliar el tamaño de la muestra en futuras investigaciones.

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Biografía del autor/a

  • Marcel Dias, Instituto Federal de Mato Grosso

    Doutorando pela Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT), mestre em Ciência da Computação pela Universidade Federal do ABC (UFABC) e professor do Instituto Federal de Mato Grosso (IFMT).

  • Érico Martins, Universidade do Estado de Mato Grosso

    Doutor em Ciências Cartográficas pela Universidade Estadual Paulista (UNESP) e professor adjunto da Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT). Professor permanente do ProfÁgua Unemat.

  • Cristiano Poleto, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

    Doutor em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental e professor associado IV do Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Prof. Permanente ProfÁgua UFRGS.

  • Francisco Santos, Universidade do Estado de Mato Grosso

    Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual Paulista (UNESP) e Pós-Doutorando no IPH/UFRGS. Professor permanente do ProfÁgua Unemat.

  • Henrique Oliveira, Universidade Estadual de Campinas

    Professor Associado da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), onde coordena o Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil.

  • Ricardo Dias, Universidade do Estado de Mato Grosso

    Engenheiro civil pela Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT). Mestrando ProfÁgua Unemat.

  • Rodrigo Zanin, Universidade do Estado de Mato Grosso

    Doutor em Ciências Cartográficas pela Universidade Estadual Paulista (UNESP) e professor adjunto da Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT). Professor permanente do ProfÁgua Unemat.

Referencias

GOLLOB, C.; RITTER, T.; NOTHDURFT, A. Forest Inventory with Long Range and High-Speed Personal Laser Scanning (PLS) and Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) Technology. Remote Sensing, Basel, v. 12, art. 1509, 2020. Disponível em: https://doi.org/10.3390/rs12091509. Acesso em: 09 mai. 2026.

GUAN, T.; SHEN, Y.; WANG, Y.; ZHANG, P.; WANG, R.; YAN, F.. Advancing Forest Plot Surveys: A Comparative Study of Visual vs. LiDAR SLAM Technologies. Forests, Basel, v. 15, art. 2083, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.3390/f15122083. Acesso em: 22 jun. 2026.

LEE, Y.; LEE, J.. Evaluation of Accuracy in Estimating Diameter at Breast Height Based on the Scanning Conditions of Terrestrial Laser Scanning and Circular Fitting Algorithm. Forests, Basel, v. 15, n. 2, art. 313, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.3390/f15020313. Acesso em: 21 mai. 2026.

LI, L.; WEI, L.; LI, N.; ZHANG, S.; HU, M.; MA, J. Impact of Backpack LiDAR Scan Routes on Diameter at Breast Height Estimation in Forests. Forests, Basel, v. 16, art. 527, 2025. Disponível em: https://doi.org/10.3390/f16030527. Acesso em: 11 jul. 2026.

LIU, L.; ZHANG, A.; XIAO, S.; HU, S.; HE, N.; PANG, H.; ZHANG, X.; YANG, S. Single Tree Segmentation and Diameter at Breast Height Estimation With Mobile LiDAR. IEEE Access, v. 9, p. 24314–24328, 2021. DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3056877. Disponível em: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3056877. Acesso em: 10 jul. 2026.

MACHADO, M. D.; DA SILVA, G. F.; DE ALMEIDA, A. Q.; DE MENDONÇA, A. R.; MARTINS-NETO, R. P.; SCHIMALSKI, M. B. Estimating Position, Diameter at Breast Height, and Total Height of Eucalyptus Trees Using Portable Laser Scanning. Remote Sensing, v. 17, n. 16, art. 2904, 2025. DOI: 10.3390/rs17162904. Disponível em: https://doi.org/10.3390/rs17162904. Acesso em: 11 jul. 2026.

MOKROŠ, M.; MIKITA, T.; SINGH, A.; TOMAŠTÍK, J.; CHUDÁ, J.; WĘŻYK, P.; KUŽELKA, K.; SUROVÝ, P.; KLIMÁNEK, M.; ZIĘBA-KULAWIK, K.; BOBROWSKI, R.; LIANG, X. Novel low-cost mobile mapping systems for forest inventories as terrestrial laser scanning alternatives. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, v. 104, art. 102512, 2021. DOI: 10.1016/j.jag.2021.102512. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.jag.2021.102512. Acesso em: 10 jul. 2026.

PROUDMAN, A.; RAMEZANI, M.; FALLON, M. Online estimation of diameter at breast height (DBH) of forest trees using a handheld LiDAR. In: EUROPEAN CONFERENCE ON MOBILE ROBOTS (ECMR), 2021. Proceedings. Piscataway: IEEE, 2021. p. 1–7. DOI: 10.1109/ECMR50962.2021.9568814. Disponível em: https://doi.org/10.1109/ECMR50962.2021.9568814. Acesso em: 11 jul. 2026.

SUN, A.; SU, R.; MA, J.; LIN, J. Individual trunk segmentation and diameter at breast height estimation using mobile LiDAR scanning. Forests, Basel, v. 16, n. 4, art. 582, 2025. DOI: 10.3390/f16040582. Disponível em: https://doi.org/10.3390/f16040582. Acesso em: 21 jul. 2026.

TENG, P.; ZHANG, Y.; YAMANE, T.; KOGOSHI, M.; YOSHIDA, T.; OTA, T.; NAKAGAWA, J. Accuracy Evaluation and Branch Detection Method of 3D Modeling Using Backpack 3D Lidar SLAM and UAV-SfM for Peach Trees during the Pruning Period in Winter. Remote Sensing, Basel, v. 15, n. 2, art. 408, 2023. DOI: 10.3390/rs15020408. Disponível em: https://doi.org/10.3390/rs15020408. Acesso em: 12 jul. 2026.

WU, Y.; GAN, X.; ZHOU, Y.; YUAN, X. Estimation of Diameter at Breast Height in Tropical Forests Based on Terrestrial Laser Scanning and Shape Diameter Function. Sustainability, Basel, v. 16, art. 2275, 2024. DOI: 10.3390/su16062275. Disponível em: https://doi.org/10.3390/su16062275. Acesso em: 11 jul. 2026.

XIE, Y.; YANG, T.; WANG, X.; CHEN, X.; PANG, S.; HU, J.; WANG, A.; CHEN, L.; SHEN, Z. Applying a Portable Backpack Lidar to Measure and Locate Trees in a Nature Forest Plot: Accuracy and Error Analyses. Remote Sensing, Basel, v. 14, art. 1806, 2022. DOI: 10.3390/rs14081806. Disponível em: https://doi.org/10.3390/rs14081806. Acesso em: 15 jun. 2026.

ZHOU, T.; ZHAO, C.; WINGREN, C. P.; FEI, S.; HABIB, A. Forest feature LiDAR SLAM (F2-LSLAM) for backpack systems. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, v. 212, p. 96–121, 2024. DOI: 10.1016/j.isprsjprs.2024.04.025. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2024.04.025. Acesso em: 23 jun. 2026.

Publicado

04-11-2026

Número

Sección

Dossiê: Inovação, Resiliência e Sustentabilidade

Cómo citar

LiDAR Terrestre Móvil Basado en SLAM: una Propuesta Metodológica para la Estimación del Diámetro a la Altura del Pecho (DAP) en Fragmentos de Bosque Urbano. Ensayos de Geografía, Niterói, Brasil, v. 13, n. 26, p. e132616, 2026. DOI: 10.22409/2nmca333. Disponível em: https://periodicos.uff.br/ensaios_posgeo/article/view/72374. Acesso em: 10 nov. 2026.