INFLUENCE OF FLIGHT CONFIGURATION USED FOR LiDAR DATA COLLECTION ON INDIVIDUAL TREES DATA EXTRACTION IN FOREST PLANTATIONS

Abstract In the last decades, several studies have been conducted aiming to the extraction of forest variables from LiDAR data. Although such studies have indicated great potential, the high cost associated with LiDAR data acquisition process inhibits the technology to become an operational technique for forestry applications. The cost of a LiDAR survey, as for any other data collection techniques, is composed of fixed and variable costs. The variable portion, which can be optimized, is dependent, among other factors, on the number of flight hours. The flight time is mainly dependent on the flight configuration used for the survey. The objective of this paper is to investigate the impact of using different operational parameters on different species of forest plantations, to provide inputs for an adequate cost-benefit analysis. The different configurations are evaluated in terms of the number of individual trees automatically detected, individual height and volume, using the forest inventory as the reference data. The experiments have shown that compatible results are obtained using different configurations with flight time varying by a factor of 3.5 to 10 times. Also, for a given point density, preference should be given to the configuration based on a lower flying height. Keywords : Airborne LiDAR; remote sensing; progressive densification; forest mensuration; operational parameters; tree height; volume. Resumo Influencia da configuracao de voo para aquisicao de dados LiDAR na extracao de dados de arvores individuais em plantios florestais . Nas ultimas decadas, varios estudos tem sido realizados visando a utilizacao dos dados obtidos atraves da tecnologia LiDAR ( Light Detection And Ranging ) na obtencao de variaveis florestais. Embora tais estudos indiquem alto potencial do LiDAR para aplicacoes florestais, o elevado custo do levantamento dificulta sua operacionalizacao no meio florestal. O custo de um levantamento LiDAR, como em outros tipos de levantamentos, e composto de custos fixos e variaveis. A parcela de custos variaveis, a qual pode ser otimizada, encontra-se associada, dentre outros fatores, ao numero de horas de voo. O tempo de voo depende principalmente da configuracao de voo utilizada no levantamento. Este artigo visa analisar a influencia da utilizacao de diferentes parâmetros operacionais para diferentes especies de plantios florestais, objetivando prover insumos para uma adequada analise custo-beneficio. As configuracoes sao avaliadas em termos do numero de arvores automaticamente identificadas, altura individual e volume, tendo como referencia os dados do inventario florestal. Os experimentos realizados demonstraram que resultados comparaveis sao obtidos com a utilizacao de diferentes configuracoes com tempo de voo variando de um fator de 3,5 a 10 vezes. Observou-se tambem que para uma dada densidade de pontos deve-se dar preferencia a configuracao que utilize menor altura de voo. Palavras-chave :      Laser scanner; sensoriamento remoto; parâmetros operacionais; altura; volume.