Universitarios implementan y desarrollan dispositivos autónomos inteligentes de monitoreo espacial para el estudio de zonas en riesgo ante desastres naturales, que permitan implementar programas de conservación de reservas ecológicas y gestión del medio ambiente.

El objetivo es tener un sistema de información en tiempo real, para realizar operaciones estratégicas dentro del territorio nacional y operar un sistema nacional de prevención y de alerta.

Actualmente, el grupo de Sistemas Inteligentes del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET) labora en nuevas propuestas de tecnología e investigación, con la puesta en marcha de un sistema de UAV (dispositivos aéreos no tripulados) inteligentes adaptativos, para ser utilizado como herramienta de monitoreo, clasificación y reconocimiento de imágenes de la superficie terrestre, a fin de permitir realizar una gestión del nivel de riesgo de incendios en zonas forestales.

Estos siniestros se estudian desde la perspectiva del campo de las tecnologías del conocimiento, inteligencia computacional e ingeniería aeroespacial, análisis complementarios y necesarios en otras áreas del conocimiento científico-tecnológico, que pretenden dar soluciones al tema de gestión del medio ambiente y su relación con los desastres.

La captura de información con el uso de UAV inteligentes permite acumular bases de datos en tiempo real y, con el empleo de técnicas neuro difusas, análisis tiempo-frecuencia, algoritmos evolutivos, procesamiento de imágenes, base de conocimiento y sistemas inteligentes. Se pueden buscar patrones de comportamiento de esos fenómenos, encontrar factores externos que intervienen y presentar nuevos elementos para la modernización de un sistema de alerta temprana.

El grupo de académicos estudia las condiciones físicas, periodicidades y ubicación de fenómenos climáticos por zonas, además de crear una base de datos, en el que considera factores externos como patrones de comportamiento y variables climáticas. Este desarrollo se basa en técnicas de reconocimiento y clasificación de datos espacio-temporales, para establecer la toma de decisiones, aislar o delimitar por zonas y determinar la época de mayor vulnerabilidad de incendio forestal.

Esto dará soluciones alternas a operaciones estratégicas de monitoreo en tiempo real, para la adquisición, procesamiento, comparación de datos, adecuación y validación del sistema de manera local y nacional. Es una temática de desarrollo de tecnología e investigación que se realiza para resolver y ofrecer soluciones alternas sobre la problemática ambiental y nichos ecológicos.

Sistema de prevención y alerta temprana

El proyecto denominado Sistema inteligente para reconocimiento y clasificación de imágenes de la superficie terrestre, empleando dispositivos aeroespaciales no tripulados para monitoreo de zonas potenciales de riesgo y desastres naturales, perteneciente al grupo de Sistemas Inteligentes, dirigido por Nicolás Kemper Valverde, permite implementar programas encaminados a la conservación de reservas ecológicas y a la gestión del medio ambiente, prevención y alerta temprana.

Al respecto, los académicos comentaron que con el uso de UAV se pueden monitorear las zonas más propensas y así minimizar pérdidas humanas y económicas.

El drone (avión no tripulado) que actualmente se emplea es de tipo ligero (1.3 kilogramos), tiene un alcance de 300 metros y es manipulado a control remoto.

De marzo a agosto de 2013, se han realizado los primeros ensayos y captura de información en la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel (REPSA). Los resultados pueden extrapolarse a distintas zonas del país factibles de registrar incendios forestales.

La labor

Instalados en diferentes áreas de la UNAM (CCADET e Instituto de Geofísica) los académicos trabajan juntos por primera vez, aunque sus colaboraciones se remontan a por lo menos un lustro y están interesados en desarrollar un sistema de alerta temprana, al unir esfuerzos y resultados que los coloca en posibilidades de conocer la variabilidad natural definida y establecer un pronóstico de incendios.

Los forestales son de tipo natural (10 por ciento) y antropogénico (90 por ciento) y se ha detectado que cada década se manifiestan incrementos o descensos de los mismos.

Con base en información de la Comisión Nacional Forestal (Conafor) y con datos propios, los académicos pronostican que en el siguiente cuatrienio las conflagraciones en México tenderán a la alza, pero si se actúa con prevención, cabe la posibilidad de encontrar el combustible vegetal, extraerlo y minimizar las pérdidas.

“Si el hombre es uno de los principales factores internos para que ocurran siniestros, puede ayudar a disminuirlos. Con una red de drones es posible mapear una zona y llegar a áreas de difícil acceso para los helicópteros, por sus dimensiones”, comentaron.

Se utiliza la tecnología existente (en este caso el avión no tripulado), se le dota de un sistema inteligente que emplea algoritmos para la toma de decisiones y se adapta a cualquier situación, región o evento.

La captura de información de la zona ecológica ha permitido analizar la parte espacial, conocer el porcentaje de humedad y la acumulación de combustible vegetal, datos que pueden prevenir un incendio forestal.

Finalmente, los universitarios enfatizaron que para la realización de un SAT (Sistema de Prevención y Alerta Temprana) ante desastres naturales, se deben contemplar varias etapas: lo que le corresponde a la UNAM es el estudio de estos fenómenos; emitir boletines informativos es tarea de las autoridades y contar con una cultura preventiva es labor de la nación en conjunto. Si alguno de sus componentes falla, el sistema de alerta no podrá aplicarse.

En estos estudios participan Nicolás Kemper Valverde, Graciela Velasco Herrera y Luis Ochoa Toledo, del CCADET, con la colaboración de Víctor Manuel Velasco Herrera, del Instituto de Geofísica (IGf).

Además, los estudiantes Giovanni Pérez Moreno y Julio Cesar Taque (maestría en Ingeniería eléctrica–instrumentación); Oscar Sosa Flores (doctorado en Ingeniería eléctrica–instrumentación); Flor Denisse Rentería Quiroz y Luis Ángel Santamaría Padilla (licenciatura en Ingeniería mecatrónica), así como estudiantes prestadores de servicio social en las áreas de ingeniería eléctrica y ciencias de la Tierra.