O Brasil tem 4,9 milhões de quilômetros quadrados (km2) de florestas, área maior do que a dos países que compõem a União Europeia. Monitorar a extensão desses biomas e compreender a riqueza contida neles foi, por muito tempo, tarefa para satélites distantes da mata ou para profissionais mergulhados nela. Nos últimos anos, uma nova tecnologia passou a contribuir para essa missão: os veículos aéreos não tripulados (vants), também conhecidos como aeronaves remotamente pilotadas ou, mais popularmente, drones.Essas máquinas voadoras têm sido usadas para diversas finalidades, entre elas a identificação de focos de desmatamento, a fiscalização da exploração madeireira, o cálculo do volume de toras retiradas de uma área qualquer, a prevenção de incêndios e, principalmente, a realização de inventários florestais, trabalho que consiste em coletar dados sobre as espécies vegetais existentes em determinado território.“Tecnologias para imageamento de espécies de árvores e outras plantas e aferição do volume de vegetação, entre elas radares laser [lidar, de light detection and ranging ou detecção de luz e medida de distância] e sensores infravermelhos, já existem há algum tempo. A inovação é ter esses sistemas embarcados em um drone, que pode voar perto do topo das florestas e pairar no ar”, explica o físico Marco Aurélio Nalon, pesquisador do Instituto Florestal (IF) de São Paulo. “Como esses aparelhos são equipados com GPS, é possível fazer uma programação prévia de voo e geolocalizar cada árvore fotografada.”Coordenador do Inventário florestal do estado de São Paulo, Nalon vem testando o uso de drones em parceria com o Instituto de Botânica, também do governo paulista, que tem adquirido esses equipamentos para a realização de levantamentos florestais. AA vantagem dos drones é poder fazer a tarefa dos satélites voando próximo da copa das árvores. No futuro, espera-se que também realizem o trabalho humano, percorrendo o interior das matas com rapidez. Em ambos os casos, o detalhamento de imagens e o volume de informações obtidas são superiores aos demais métodos e custam menos.A unidade da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) no Acre é uma das pioneiras no uso de drones para monitoramento de florestas no país. O engenheiro-agrônomo Evandro Orfanó relata que a instituição faz desde 2015 o manejo florestal de precisão com drones.
Outro pesquisador brasileiro participou da construção de um drone, projetado na Universidade da Pensilvânia (UPenn), nos Estados Unidos, que transita entre as árvores por baixo do dossel. Com apoio da FAPESP, o cientista da computação Guilherme Nardari passou parte de 2019 trabalhando no laboratório General Robotics, Automation, Sensing & Perception (Grasp) da UPenn em um drone que voa por dentro de florestas plantadas fazendo imagens tridimensionais (3D).Nardari foi um dos responsáveis pelo desenvolvimento do software que possibilita o voo com obstáculos, além da captura, do armazenamento e do tratamento das imagens da mata. A pesquisa faz parte de seu doutorado no programa de ciências da computação e matemática computacional do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação da Universidade de São Paulo (ICMC-USP), em São Carlos. “Nossos experimentos foram feitos em florestas plantadas, que são mais regulares e com árvores mais espaçadas. São, portanto, um bom primeiro passo para testar e avaliar o desenvolvimento da autonomia do robô”, conta Nardari. O drone da UPenn pesa 3,5 quilos (kg), incluindo o peso do sensor lidar, e tem autonomia de voo de 20 minutos. Nesse intervalo de tempo, ele pode mapear uma área de cerca de 265 mil metros quadrados (m2) – algo como 26 quarteirões –, tarefa que uma equipe de engenheiros florestais levaria 200 horas ou 25 dias úteis, considerando uma jornada de trabalho de oito horas, para cumprir. Ao longo do projeto, a equipe atentou para uma nova aplicação: a prevenção de incêndios. Os dados de imagem do solo da floresta eram, até pouco tempo atrás, descartados. O algoritmo de inteligência artificial era treinado para ignorar essa informação – o que tornava mais ágil o processamento dos dados das árvores e gerava economia de espaço para sua armazenagem. Até que, em conversas com autoridades florestais, Nardari e os colegas descobriram que o chão fornece informações importantes para a prevenção de incêndios. Imagens do solo podem revelar o volume de folhagem e de ramas, indicando maior ou menor risco de fogo.O pesquisador ressalva, contudo, que é difícil saber se a tecnologia em seu estado atual funcionaria em uma floresta natural, onde o espaço para o drone voar é muito menor. “Especialistas florestais me disseram que às vezes é difícil até para humanos transitarem em florestas muito densas. Estamos procurando entender o problema para saber que adaptações teremos que fazer nos algoritmos e no hardware. Esse é o nosso desafio atual.”
