Método de bajo coste para detectar raíces como las del ficus de San Jacinto mediante teléfonos móviles

Los iPhone 12 incorporan tecnología LiDAR que permite escanear la base de un árbol y exportar los datos

Tres científicos de la Universidad del Oeste de Londres (University of West London) presentaron en la asamblea general de la Unión Europea de Geociencias, celebrada en Viena entre el 23 y el 28 de abril de 2023, una ponencia sobre las posibilidades de combinar los teléfonos móviles con otras tecnologías para desarrollar un método de bajo coste que permita detectar la situación de las raíces de los árboles bajo la superficie, como sería el caso de las del ficus de San Jacinto respecto de la parroquia trianera.

Tan sólo dos días antes del congreso científico en Viena, el Pleno del Ayuntamiento de Sevilla aprobó una modificación del presupuesto de la Gerencia de Urbanismo para destinar 78.099 euros como subvención nominativa a la Orden de los Dominicos, con el objeto de sufragar el encargo de la misma al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de un dictamen sobre «las posibilidades de supervivencia» del ficus centenario del compás de la parroquia de San Jacinto, si bien se trataría de la primera anualidad de una ayuda cuya suma superará los 111.000 euros, tal como vimos en una anterior entrada en este blog.

La concesión de esta subvención ha provocado que al menos una decena de entidades sevillanas hayan presentado una reclamación ante el Ayuntamiento hispalense durante el periodo de información pública de la modificación presupuestaria de la Gerencia, por, entre otras razones, considerarla excesivamente cuantiosa.

Así quedó el ficus tras el intento de talarlo de forma definitiva el pasado verano

Prácticamente coincidiendo con la decisión municipal y con esta nueva polémica sobre el ficus de San Jacinto, un científico británico, Stephen Uzor, y dos italianos, Livia Lantini y Fabio Tosti, pertenecientes a la University West of London, presentaron en el congreso de la Unión Europea de Geociencias una comunicación titulada ‘Evaluación y visualización de bajo costo de las raíces de los árboles utilizando datos LiDAR de teléfonos inteligentes, radar de penetración terrestre (GPR) y realidad virtual’.

El resumen de la ponencia es el siguiente: «El monitoreo continuo de las raíces de los árboles, que es esencial cuando se considera la salud y la seguridad de los mismos, es posible utilizando un modelo digital. Las técnicas no destructivas -por ejemplo, el escaneo láser, la acústica y el radar de penetración terrestre (GPR)- se han utilizado en el pasado para estudiar las dimensiones físicas externas e internas de objetos y estructuras, incluidos los árboles… 

Estado del ficus de San Jacinto el 11 de mayo de 2023

Estudios recientes han demostrado que el radar de penetración terrestre es efectivo en el mapeo de la red del sistema de raíces en los árboles de las calles. La tecnología de detección y rango de luz (LiDAR) también se ha empleado en la gestión de infraestructuras para generar datos 3D y detectar desplazamientos de superficie con precisión milimétrica. Sin embargo, escanear tales estructuras utilizando tecnologías de última generación puede ser costoso y llevar mucho tiempo.

Este trabajo propone un sistema de realidad virtual (VR) que utiliza datos LiDAR y GPR basados ​​en teléfonos inteligentes para capturar información de la superficie del suelo y del subsuelo y monitorear la ubicación de las raíces de los árboles. 

Ambos conjuntos de datos se pueden visualizar en 3D en un entorno de realidad virtual para futuras evaluaciones. La tecnología LiDAR está disponible recientemente en los teléfonos inteligentes (por ejemplo, Apple iPhone 12+) y puede escanear una superficie, por ejemplo la base de un árbol, y exportar los datos a una aplicación de visualización y modelado 3D. 

El iPhone 12 Pro incorpora un escáner LiDAR que podría detectar las raíces del subsuelo

Usando datos de radar de penetración terrestre, combinamos información del subsuelo sobre la ubicación de las raíces de los árboles con el escaneo LiDAR para proporcionar un modelo digital del sitio físico. El sistema puede proporcionar una solución de evaluación y modelado ambiental de coste relativamente bajo».

Stephen Uzor

El doctor Stephen Uzor es profesor titular en la Escuela de Informática e Ingeniería de la Universidad de West London. Tiene formación en Matemáticas y Ciencias de la Computación, y una especialización doctoral en Interacción Humano-Computadora (HCI). Sus intereses de investigación incluyen el diseño de juegos, la realidad extendida (virtual y aumentada), la inteligencia artificial, la salud digital y la robótica. Le apasiona el espíritu empresarial y cómo las tecnologías emergentes y novedosas pueden comercializarse y ponerse a disposición de los usuarios.

Livia Lantini

Livia Lantini recibió el título de BSc (Hons) en Ingeniería Civil y el título de MSc en Ingeniería de Infraestructura y Transporte del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Roma, Italia. En 2021 obtuvo el doctorado en Ingeniería Civil de la Universidad de West London, Reino Unido.

Su investigación se centra en la evaluación de infraestructuras de ingeniería civil mediante radar de penetración terrestre (GPR) y otros métodos de ensayo no destructivos (NDT) en ingeniería civil y geociencias, así como en el control y la evaluación de la salud de los árboles mediante GPR.

Recibió un premio al ‘Mejor artículo en la 43.ª Conferencia internacional sobre telecomunicaciones y procesamiento de señales de IEEE 2020’. También ha realizado presentaciones invitadas en eventos y foros nacionales, como un evento Business Breakfast en la Cámara de los Lores, en febrero de 2020.

Fabio Tosti

Fabio Tosti recibió el grado cum laude de Maestría e Ingeniería en Transporte por Carretera e Infraestructuras del Departamento de Ciencias de Ingeniería Civil de la Universidad Roma, Italia, en 2010. En 2014, recibió su doctorado con Etiqueta de Doctorado Europeo (calificación excelente) en Ingeniería Civil del mismo departamento, donde posteriormente ocupó una posición posdoctoral. Desde 2016 es profesor (investigador) en «Aplicaciones de radar de penetración terrestre (GPR)» en la Escuela de Computación e Ingeniería de la Universidad de West London.

Su trabajo de investigación se centra en el desarrollo de métodos basados ​​en GPR y el uso de otras técnicas de ensayos no destructivos (END) en Ingeniería Civil y Geociencias. Durante su doctorado, fue hospedado dos veces en la Universidad Tecnológica de Delft – Departamento de Geociencia e Ingeniería – para el desarrollo y validación de nuevas técnicas GPR y para la caracterización electromagnética de materiales de carretera típicos.

Ha estado involucrado en varios proyectos de investigación europeos e italianos como miembro del equipo de investigación. Es líder del Proyecto 2.5 “Determinación, mediante GPR del contenido volumétrico de agua en estructuras, subestructuras, cimentaciones y suelos”, en el marco de la Acción COST (Cooperación Europea en Ciencia y Tecnología) TU1208 “Ingeniería Civil Aplicaciones del radar de penetración terrestre”. Desde 2013, es co-coordinador de la Asamblea General de EGU para la sesión GI3.1 «Aplicaciones de ingeniería civil del radar de penetración terrestre». 

Se desempeñó como Representante de EGU de Científicos de Carrera Temprana (ECS) dentro de la División de «Instrumentación de Geociencias y Sistemas de Datos (GI)» para el año 2015-2016. Se ha desempeñado como presidente en varias Conferencias y Reuniones Internacionales sobre GPR y temas de seguridad vial. Es autor y coautor de unas 60 publicaciones en revistas internacionales, libros y actas de congresos, y actuó como editor invitado en varias revistas internacionales. Es asistente de editores de la revista internacional «Advances in Transportation Studies» y revisor de muchas revistas internacionales incluidas en ISI y Scopus.

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