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Por: J. David Urquiza Muñoz
17/04/2025
Un Vistazo Bajo el Manto Verde
Un Vistazo Bajo el Manto Verde
La vasta e impenetrable selva amazónica peruana, un reino de biodiversidad incomparable y secretos ancestrales, está comenzando a revelar sus misterios gracias a una tecnología revolucionaria: LiDAR. Este acrónimo, que significa "Light Detection and Ranging" (Detección y Medición por Luz), utiliza pulsos de láser para cartografiar el terreno con una precisión asombrosa, incluso bajo el denso dosel forestal que durante siglos ha ocultado paisajes y vestigios del pasado1. Esta nota explora el impacto transformador de LiDAR en la Amazonía peruana, destacando sus ventajas únicas para la gestión forestal, y examinando el papel potencial de instituciones clave como la Universidad Nacional de la Amazonía Peruana (UNAP) en el aprovechamiento de esta poderosa herramienta. Desde la estructura hasta la salud de los bosques, LiDAR está abriendo una nueva ventana al corazón de la Amazonía.
¿Qué es LiDAR y Cómo Funciona? La Ciencia Detrás del Láser
¿Qué es LiDAR y Cómo Funciona? La Ciencia Detrás del Láser
LiDAR es una tecnología de teledetección activa que opera de manera similar al radar o al sonar, pero utiliza luz en lugar de ondas de radio o sonido.3 Su principio de funcionamiento es conceptualmente simple pero tecnológicamente avanzado 2:
Emisión Láser: Un instrumento LiDAR emite pulsos rápidos de luz láser, a menudo en el espectro infrarrojo cercano, hacia la superficie objetivo.2
Reflexión y Recepción: La luz láser interactúa con los objetos en su camino (copas de árboles, ramas, suelo, edificios) y parte de ella se refleja de vuelta hacia el sensor LiDAR.2
Medición del Tiempo de Vuelo: El sistema mide con extrema precisión el tiempo que tarda cada pulso láser en viajar desde el emisor hasta el objeto y regresar al sensor.2
Cálculo de Distancia: Utilizando la velocidad constante de la luz, se calcula la distancia al objeto reflectante mediante la fórmula: Distancia=(Velocidad de la luz×Tiempo transcurrido)/2.2
Georreferenciación Precisa: Para convertir estas mediciones de distancia en coordenadas 3D precisas, el sistema LiDAR se integra con un Sistema de Posicionamiento Global (GPS) de alta precisión y una Unidad de Medición Inercial (IMU). El GPS determina la ubicación (x,y,z) del sensor en el espacio, mientras que la IMU registra la orientación (inclinación, rotación) del sensor en cada momento.3
Generación de Nube de Puntos: Repitiendo este proceso millones de veces por segundo mientras el sensor se mueve (generalmente montado en un avión, helicóptero o dron), se genera un conjunto masivo de puntos georreferenciados en 3D, conocido como "nube de puntos".2 Esta nube de puntos es la base de datos fundamental a partir de la cual se crean modelos digitales detallados del terreno y la superficie.
Existen principalmente dos tipos de plataformas LiDAR:
LiDAR Aerotransportado (Airborne LiDAR): Montado en aeronaves (aviones, helicópteros, drones), es ideal para cubrir grandes áreas y obtener datos topográficos y de vegetación a escala de paisaje.3 Los drones, en particular, ofrecen flexibilidad para mapear áreas más pequeñas o de difícil acceso con alta resolución y frecuencia.2
LiDAR Terrestre (Terrestrial LiDAR): Operado desde una posición fija (trípode) o un vehículo terrestre, se utiliza para escaneos de alta resolución y detalle en áreas más localizadas, como sitios arqueológicos específicos, edificios o parcelas forestales.3
La precisión de los datos LiDAR depende de factores como la altura de vuelo, las características del láser, la calidad de los sistemas GPS/IMU y el post-procesamiento de los datos.6 En condiciones óptimas, se pueden alcanzar precisiones centimétricas.2
La Ventaja Clave: Penetrando el Dosel Amazónico
La Ventaja Clave: Penetrando el Dosel Amazónico
La característica más disruptiva de LiDAR en entornos como la Amazonía es su capacidad para "ver" a través de la densa cubierta vegetal.2 A diferencia de la fotografía aérea o las imágenes satelitales ópticas, que solo capturan la parte superior del dosel, los pulsos láser de LiDAR pueden encontrar huecos entre las hojas y ramas. Algunos pulsos se reflejan en las copas de los árboles, otros en ramas intermedias, y una fracción crucial logra penetrar hasta el suelo del bosque y regresar al sensor.10
Este fenómeno de múltiples retornos permite a los analistas filtrar digitalmente los puntos correspondientes a la vegetación, generando Modelos Digitales del Terreno (MDT) que representan la topografía "desnuda" del suelo, como si el bosque hubiera sido removido.8 Esta capacidad es invaluable en la Amazonía, donde el espeso manto verde oculta tanto la forma del terreno como innumerables vestigios de actividad humana pasada.
Otras ventajas significativas de LiDAR en este contexto incluyen:
Alta Precisión y Detalle: Genera modelos 3D de alta resolución, capturando detalles finos del terreno y la estructura forestal.4
Operación Diurna y Nocturna: Al ser una tecnología activa que emite su propia fuente de luz, LiDAR puede operar independientemente de las condiciones de luz solar, incluso de noche.5
Eficiencia en Grandes Áreas: Los sistemas aerotransportados permiten mapear extensas áreas de forma rápida y eficiente en comparación con los métodos topográficos terrestres tradicionales.12
Naturaleza No Invasiva: La adquisición de datos se realiza de forma remota, sin necesidad de alterar físicamente el sitio estudiado, lo cual es crucial para la conservación del patrimonio arqueológico y los ecosistemas sensibles.5
Secciones 3D de la carretera Zungarococha a la altura del Arboretum "El Huayo" de Facultad de Ciencias frestales
En la image superior se muestra la distribucion de las alturas de los arboles en una zona del Arboretum. En la imagen del medio se muestra el modelo de copas de arboles. En la figura inferior se muestra la estimacion de biomasa en un area de 15 x 15 metros (cada pixel), la escala de colores representan Kilogramos.
Monitoreo Forestal y Ambiental: Comprendiendo el Pulmón del Planeta
Monitoreo Forestal y Ambiental: Comprendiendo el Pulmón del Planeta
Más allá de la arqueología, LiDAR es una herramienta fundamental para el estudio y la gestión de los ecosistemas forestales amazónicos. Su capacidad para medir la estructura tridimensional del bosque, desde la altura de los árboles individuales hasta la topografía subyacente, proporciona datos cruciales para diversas aplicaciones 5:
Inventarios Forestales y Biomasa: LiDAR permite estimar con precisión variables forestales clave como la altura del dosel, el área basal, la densidad de la vegetación y, fundamentalmente, la biomasa aérea y las reservas de carbono almacenadas en los bosques.5 Esto es vital para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero y para comprender el papel de la Amazonía en el ciclo global del carbono.
Monitoreo de Deforestación y Degradación: Mientras que las imágenes satelitales son efectivas para detectar la tala rasa (deforestación), LiDAR puede cuantificar formas más sutiles de alteración forestal, como la tala selectiva o la degradación por efectos de borde (mayor mortalidad de árboles cerca de áreas deforestadas), que también liberan carbono y afectan la salud del ecosistema.26 Estudios en la Amazonía brasileña han utilizado LiDAR para monitorear los efectos de la tala, la fragmentación y la recuperación forestal a lo largo del tiempo.25
Gestión Forestal Sostenible: La información detallada sobre la estructura y composición del bosque obtenida con LiDAR puede mejorar significativamente la planificación del manejo forestal, la evaluación de concesiones madereras y la identificación de áreas de alto valor para la conservación.8
Estudios Ecológicos y de Biodiversidad: La estructura tridimensional del bosque, capturada con precisión por LiDAR, está fuertemente correlacionada con la disponibilidad de hábitats para diferentes especies. Por lo tanto, los datos LiDAR pueden usarse para modelar la distribución de la biodiversidad y comprender cómo los cambios en la estructura forestal afectan a la fauna y flora.8
Prevención y Monitoreo de Riesgos: Los modelos de terreno derivados de LiDAR son útiles para estudios hidrológicos, predicción de inundaciones, identificación de zonas propensas a deslizamientos y modelado de incendios forestales.16
La aplicación de LiDAR transforma radicalmente la gestión forestal y la conservación en la Amazonía. Tradicionalmente, estas actividades se basaban en inventarios de campo limitados a pequeñas parcelas, con extrapolaciones que introducían incertidumbre a escala de paisaje. LiDAR, en cambio, permite generar mapas continuos y cuantitativos de variables forestales clave sobre grandes extensiones.5 Esta información espacialmente explícita es esencial para una planificación más precisa, una evaluación rigurosa del impacto de la deforestación y degradación (fundamental para iniciativas como REDD+ - Reducción de Emisiones por Deforestación y Degradación forestal 26), y una identificación más efectiva de áreas prioritarias para la conservación.
Sin embargo, la implementación exitosa de LiDAR en la Amazonía peruana enfrenta desafíos específicos. Las condiciones meteorológicas, con alta nubosidad frecuente, pueden limitar las ventanas de oportunidad para los vuelos de adquisición de datos aéreos. La compleja topografía, especialmente en la ceja de selva, y la diversidad estructural de los bosques amazónicos requieren una cuidadosa planificación de las misiones y metodologías de procesamiento adaptadas para asegurar la penetración del dosel y la calidad de los datos.19 Superar estos obstáculos logísticos, climáticos y técnicos es crucial para desbloquear todo el potencial de LiDAR en la región.
El Rol Potencial de la Universidad Nacional de la Amazonía Peruana (UNAP)
El Rol Potencial de la Universidad Nacional de la Amazonía Peruana (UNAP)
La Universidad Nacional de la Amazonía Peruana (UNAP), con sede en Iquitos, es la principal institución de educación superior de la región amazónica peruana.30 Su misión institucional está explícitamente orientada a la formación profesional científica y tecnológica, con un enfoque en el respeto a la biodiversidad amazónica y el desarrollo sostenible, alineándose perfectamente con las áreas donde LiDAR ofrece mayores beneficios.
La UNAP cuenta con capacidades relevantes para integrar esta tecnología:
Facultades Pertinentes: Principalmente la Facultad de Ciencias Forestales, y otras como Ciencias Biológicas, Agronomía, e Ingeniería Ambienta.
Centros de Investigación: Dispone de unidades dedicadas a la investigación, como el Centro de Investigaciones de Recursos Naturales (CIRNA - UNAP) y la Dirección de Gestión de la Investigación (DGI), que podrían albergar o impulsar proyectos basados en LiDAR.
Producción Científica y Colaboraciones: La universidad mantiene actividad científica, reflejada en publicaciones, un repositorio institucional, y una posición destacada en rankings nacionales.37 Además, participa en redes y colaboraciones con otras instituciones. Además, participa en redes y colaboraciones con otras instituciones, como la reciente visita de la UNAL Sede Amazonia de Colombia para fortalecer la cooperación científica38.
La UNAP está estratégicamente posicionada para convertirse en un actor clave en la adopción y aplicación de LiDAR en la Amazonía peruana. Dada su ubicación en el corazón de la región, su mandato institucional enfocado en la Amazonía, y sus capacidades académicas existentes (facultades, centros de investigación), es lógico prever su involucramiento futuro. Este podría materializarse de diversas formas:
Investigación Aplicada: Utilizando datos LiDAR generados por entidades como el IGN o mediante colaboraciones, los investigadores de la UNAP pueden realizar estudios detallados sobre ecología forestal, dinámica de carbono, arqueología regional, gestión de cuencas, y planificación territorial, aportando su invaluable conocimiento local.
Formación de Capital Humano: La UNAP puede incorporar la enseñanza de principios y aplicaciones de LiDAR y otras herramientas de teledetección en los planes de estudio de carreras relevantes (Forestales, Biología, Geografía, Arqueología, Ingeniería Ambiental). La capacitación externa ya recibida por sus estudiantes de forestales subraya la pertinencia de esta formación.
Análisis e Interpretación Local: Profesores y estudiantes de la UNAP pueden desempeñar un papel fundamental en el análisis, la interpretación contextualizada y la validación en campo de los datos LiDAR generados en la región Loreto y zonas aledañas.
Socio Estratégico: La universidad puede actuar como un socio local indispensable para instituciones nacionales (IGN, Ministerio de Cultura, SERFOR, SERNANP) e internacionales que emprendan campañas de adquisición de datos LiDAR en la vasta y compleja Amazonía peruana.
Imagen superior: Miembros del GI VETAF en capacitación de vuelos LiDAR. Imagen inferior: Drone 350 RTK y con sensor Zenmuse L2.
Conclusión: LiDAR como Herramienta Estratégica para el Futuro de la Amazonía Peruana
Conclusión: LiDAR como Herramienta Estratégica para el Futuro de la Amazonía Peruana
La tecnología LiDAR está emergiendo como una herramienta indispensable para desvelar y comprender la complejidad de la Amazonía peruana. Su capacidad única para penetrar el denso dosel forestal proporciona una visión sin precedentes del paisaje físico, biológico y cultural de esta región vital, superando limitaciones históricas de la exploración y el monitoreo.
Los beneficios son claros y transformadores: desde el mapeo preciso del terreno, hasta la cuantificación detallada de los recursos forestales como la biomasa y el carbono 5, y el monitoreo eficiente de la deforestación, la degradación y la salud de los ecosistemas.25
Para Perú, LiDAR representa una herramienta estratégica de enorme valor. Su aplicación es fundamental para la gestión sostenible de sus vastos recursos amazónicos, la conservación de su invaluable patrimonio natural y cultural, una planificación territorial más informada, y el cumplimiento de compromisos internacionales en materia ambiental, como los relacionados con el cambio climático y REDD+.
Mirando hacia el futuro, es crucial continuar invirtiendo en la adquisición de datos LiDAR para ampliar la cobertura geográfica en la Amazonía peruana y, de manera igualmente importante, en el desarrollo de capacidades locales para el análisis, la interpretación y la aplicación de esta información. La integración de LiDAR con otras tecnologías avanzadas, como la inteligencia artificial para el procesamiento de nubes de puntos 8 y la combinación con imágenes satelitales 5, promete potenciar aún más sus capacidades.
El éxito a largo plazo dependerá de una sólida colaboración interinstitucional entre el gobierno (IGN, ministerios), la academia (con un rol protagónico potencial para la UNAP y otras universidades), el sector privado y, fundamentalmente, las comunidades locales cuyo conocimiento ancestral es clave para interpretar los hallazgos. LiDAR no es solo una tecnología; es una llave que abre la puerta a un conocimiento más profundo y a una gestión más responsable y sostenible de la Amazonía peruana, un tesoro que el país y el mundo deben proteger.
1. www.ibm.com, accessed April 15, 2025, https://www.ibm.com/mx-es/topics/lidar#:~:text=Pr%C3%B3ximos%20pasos-,%C2%BFQu%C3%A9%20es%20LiDAR%3F,un%20entorno%2C%20en%20tiempo%20real.
2. ¿Cómo funciona el LiDAR? - YellowScan, accessed April 14, 2025, https://www.yellowscan.com/es/knowledge/how-does-lidar-work/
3. ¿Qué es LiDAR? - IBM, accessed April 12, 2025, https://www.ibm.com/es-es/topics/lidar
5. Lidar forestal: tecnología - Basotec, accessed April 14, 2025, https://basotec.com/lidar-forestal-tecnologia/
6. Sensores activos en ciencias forestales: LiDAR y Radar, accessed April 14, 2025, https://mastergeoforest.es/wp-content/uploads/2024/09/Capitulo_10.pdf
8. LiDAR y Silvicultura : Mejora de la gestión forestal mediante LiDAR - YellowScan, accessed April 14, 2025, https://www.yellowscan.com/es/industries/forestry/
10. Aplicaciones forestales de los datos LiDAR-PNOA en ambiente mediterráneo: su filtrado e interpolación y el modelado de parámetros estructurales con apoyo en trabajo de campo - Repositorio Institucional de Documentos, accessed April 17, 2025, https://zaguan.unizar.es/record/61353/files/TESIS-2017-037.pdf
12. Neuvition | lidar de estado sólido, proveedores de sensores lidar, tecnología lidar, sensor lidar, accessed April 13, 2025, https://www.neuvition.com/es/lidar-tech-neuvition/
16. 15 Usos y Aplicaciones De Lidar - Cursos Online Gis, accessed April 13, 2025, https://cursosonlinegis.com/15-usos-y-aplicaciones-de-lidar/
19. (PDF) Lasers Without Lost Cities: Using Drone Lidar to Capture ..., accessed April 16, 2025, https://www.researchgate.net/publication/339213852_Lasers_Without_Lost_Cities_Using_Drone_Lidar_to_Capture_Architectural_Complexity_at_Kuelap_Amazonas_Peru
25. LiDAR and DTM Data from Forested Land Near Manaus, Amazonas, Brazil, 2008, accessed April 16, 2025, https://geoplatform.gov/metadata/9a764fe6-21b6-4488-8ffc-2672caf6aa92
26. LiDAR Surveys over Selected Forest Research Sites, Brazilian Amazon, 2008-2018, accessed April 16, 2025, https://daac.ornl.gov/CMS/guides/LiDAR_Forest_Inventory_Brazil.html
37. Universidad Nacional de la Amazonía Peruana: Una Mirada a su Impacto Académico, accessed April 17, 2025, https://www.adscientificindex.com/scientistranking/?p=8499
38. UNAL Sede Amazonia y la UNAP (Perú) se unen para fortalecer la ciencia en la región Amazónica - Asociación Colombiana de Universidades - ASCUN, accessed April 17, 2025, https://ascun.org.co/noticias-ies/unal-sede-amazonia-y-la-unap-peru-se-unen-para-fortalecer-la-ciencia-en-la-region-amazonica/
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