Validacion de un modelo 3D para la estimación de radiación interceptada en cubiertas heterogéneas mediante imágenes de alta resolución espacial

Abstract

En este trabajo se llevó a cabo la validación del modelo 3D de transferencia radiativa FLIGHT para la estimación de la fracción de radiación fotosintéticamente activa interceptada (fIPAR) en cubiertas heterogéneas. El modelo permite simular cubiertas de tipo discontinuo evaluando la relación entre la energía reflejada y absorbida en función de distintos parámetros como la estructura de la plantación, geometría de visión o las propiedades espectrales del suelo y la vegetación. El estudio fue llevado a cabo en cultivos de melocotón y naranjo, pertenecientes a fincas comerciales situadas en las provincias de Córdoba y Sevilla. De cada plantación, se tomaron imágenes multiespectrales de alta resolución mediante un vehículo aéreo no tripulado (UAV) en zonas de estudio con un amplio rango de heterogeneidad estructural, donde se realizaron medidas ópticas foliares, estructurales y de interceptación de radiación. El sensor utilizado para la toma de imágenes fue una cámara multiespectral de 6 bandas y 10 nm FWHM, obteniendo los datos de radiación interceptada para validación de fIPAR mediante ceptómetro en el momento del vuelo del UAV. Los errores obtenidos en la estimación de fIPAR usando el modelo FLIGHT fueron de 10% RMSE, permitiendo parametrizar la relación NDVI vs fIPAR

A study was conducted to evaluate the 3D radiative transfer model FLIGHT to estimate fraction of Intercepted Photosyntetically Active Radiation (fIPAR) in heterogeneous canopies. The FLIGHT 3D canopy model enables simulation of the effects of different input parameters on fIPAR, such as the orchard architecture, planting grid, solar geometry and background artifacts. The study was conducted over two commercial peach and orange orchards located in Cordoba and Seville, where study areas showing a gradient in heterogeneous structure were selected. High resolution multispectral imagery was acquired by an unmanned aerial vehicle (UAV). The multispectral sensor used in this study was a 6-band multispectral camera with 10nm FWHM bands, using a ceptometer for ground truth data of intercepted radiation. Estimates for radiation interception using a modeling approach yielded errors bellow 10% RMSE