Estudio LiDAR y multiespectral sobre oyamel en la Reserva Mariposa Monarca- Cielito Drone

Cuando la ciencia y los drones se encuentran en el bosque

Hay proyectos que van más allá de operar un drone. Este es uno de ellos.

En colaboración con el investigador José Luis Gallardo, participamos en un estudio científico enfocado en evaluar la declinación del oyamel (Abies religiosa) dentro de la Reserva de la Biósfera Mariposa Monarca. La investigación fue publicada en The Forestry Chronicle y analizó 2,664 árboles individuales, integrando datos LiDAR, imágenes multiespectrales y registros climáticos asociados a la ola de calor registrada en junio de 2023.

El objetivo fue claro desde el inicio: desarrollar un modelo cuantitativo capaz de medir estrés hídrico y declive estructural en el bosque mediante un índice específico creado para este fin, el MDI (Moisture Dryness Index).

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__________________________________________________________________________________ Este proyecto representa para Cielito Drone algo que nos genera orgullo genuino: no solo somos operadores tecnológicos, somos parte de investigación aplicada que importa.

El problema que el ojo humano no puede ver

La Reserva de la Biósfera Mariposa Monarca es más que un destino turístico icónico. Es un ecosistema crítico para la hibernación de la mariposa monarca, y el bosque de oyamel que lo sostiene cumple una función microclimática que no tiene sustituto.

El problema es que los eventos extremos de temperatura y sequía están afectando ese bosque de formas que no siempre son visibles a tiempo. La estructura del dosel se modifica, la densidad de copa disminuye, la vitalidad fisiológica de los árboles cae, y con ella, la capacidad del bosque para funcionar como refugio.

Los métodos tradicionales de monitoreo forestal tienen limitaciones reales: muestreo puntual, cobertura reducida, alto costo en tiempo y baja resolución espacial. Cuando se detecta el daño desde tierra, a veces ya es tarde para intervenir de forma preventiva. 😕

Ahí es donde entra la combinación de LiDAR y tecnología multiespectral: análisis estructural más análisis fisiológico, a escala de paisaje completo, con resolución centimétrica.

Cómo volamos sobre el bosque: metodología técnica del Estudio LiDAR y multiespectral

Sensores y plataformas

Para este estudio utilizamos una plataforma profesional DJI compatible con sensores avanzados, equipada con LiDAR aéreo para captura de estructura tridimensional y altura de dosel, y una cámara multiespectral con bandas en el visible e infrarrojo cercano (NIR).

Parámetros de vuelo

Los vuelos se realizaron a una altura promedio de entre 80 y 120 metros. La densidad de puntos LiDAR fue optimizada específicamente para permitir segmentación individual de árboles, y el solapamiento entre pasadas fue calibrado para garantizar una reconstrucción estructural precisa sin huecos de información.

Procesamiento de datos

Una vez en gabinete, el flujo de trabajo incluyó clasificación de la nube de puntos LiDAR, generación del Modelo Digital de Superficie (DSM), segmentación individual de los 2,664 árboles del área de estudio, extracción de métricas por árbol como altura, volumen y estructura de copa, y finalmente el cálculo del índice MDI para cada individuo.

El MDI: un índice diseñado para detectar lo que no se ve

El Moisture Dryness Index no existía antes de este proyecto. Fue desarrollado específicamente para responder a una necesidad concreta: detectar estrés hídrico en etapas tempranas, antes de que el daño sea irreversible.

Su construcción integró tres fuentes de información simultáneas: datos climáticos locales del periodo analizado, métricas estructurales extraídas del LiDAR, y firmas espectrales obtenidas con la cámara multiespectral.

El resultado fue un índice con alta sensibilidad para correlacionar reflectancia espectral con cambios en la estructura del dosel, lo que permitió trazar una línea directa entre la ola de calor de junio de 2023 y la disminución en vitalidad estructural documentada en zonas específicas de la reserva.

Lo que encontramos: resultados que hablan solos

Los hallazgos del estudio fueron contundentes.

Se segmentaron y analizaron individualmente 2,664 árboles de oyamel. Se identificaron patrones espaciales claros de estrés hídrico, con reducción de densidad estructural concentrada en zonas de mayor exposición térmica. Los mapas de vitalidad generados tienen resolución centimétrica, algo imposible de lograr con monitoreo terrestre convencional.

Quizás el hallazgo más relevante desde el punto de vista operativo: el análisis tridimensional permitió identificar cambios estructurales que simplemente no son perceptibles desde una inspección en tierra. El deterioro estaba ahí, pero era invisible sin esta tecnología.

¿Qué significa esto para la conservación del bosque?

El monitoreo LiDAR forestal con drones abre posibilidades que antes no existían en la práctica cotidiana de la gestión ambiental.

Detectar declive antes de que la mortalidad sea visible permite diseñar estrategias de manejo forestal preventivo, priorizar zonas críticas de intervención con base en datos reales y no en suposiciones, e informar políticas públicas con evidencia científica sólida.

Pero las implicaciones van más lejos todavía. Este tipo de análisis sienta las bases para programas de carbono forestal, evaluaciones de resiliencia climática y modelos predictivos de impacto térmico a largo plazo. En un contexto de cambio climático acelerado, esa capacidad predictiva no es un lujo, es una necesidad.

La clave en la posibilidad de la repetición

Uno de los aspectos que más nos entusiasma de este proyecto es su replicabilidad. Lo que desarrollamos con José Luis Gallardo en la Reserva Mariposa Monarca va más allá de un ejercicio único e irrepetible porque es una metodología que puede transferirse a otros ecosistemas forestales con adaptaciones específicas.

En Cielito Drone ofrecemos levantamientos LiDAR forestales completos, análisis multiespectral avanzado, desarrollo de índices personalizados según la problemática de cada proyecto, capacitación técnica especializada e implementación institucional para organizaciones y dependencias de gobierno.

No solo operamos tecnología. Desarrollamos metodología reproducible con impacto real.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el monitoreo LiDAR forestal con drones? Es una técnica que utiliza pulsos láser emitidos desde una plataforma aérea para capturar la estructura tridimensional de un bosque con precisión centimétrica, permitiendo análisis individuales por árbol a escala de paisaje.

¿Para qué sirve el análisis multiespectral en bosques? Permite detectar cambios fisiológicos en la vegetación, como estrés hídrico o pérdida de clorofila, antes de que sean visibles a simple vista. Combinado con LiDAR, ofrece una imagen completa del estado estructural y fisiológico del bosque.

¿Se puede aplicar esta metodología en otras reservas o ecosistemas forestales en México? Sí. La metodología desarrollada en este estudio es transferible y puede adaptarse a distintos tipos de bosque y problemáticas ambientales específicas.

¿Qué instituciones o organizaciones pueden beneficiarse de este tipo de estudios? Reservas de la biosfera, secretarías de medio ambiente, organizaciones de conservación, universidades, consultoras forestales y empresas con compromisos de carbono, entre otras.

¿Tienes un proyecto de monitoreo forestal en mente?

Si trabajas en conservación, investigación ambiental o gestión forestal y quieres explorar cómo el monitoreo con drones LiDAR y multiespectral puede aplicarse a tu proyecto, platícanos. Podemos ayudarte a diseñar una metodología adecuada a tu contexto específico.

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