De la Riva Fernández Juan Lamela Gracia María Teresa 2019 Los espacios forestales son una fuente de servicios, tanto ambientales como económicos, de gran importancia para la sociedad. La caracterización de estos ambientes ha requerido tradicionalmente de un laborioso trabajo de campo. La aplicación de técnicas de teledetección ha proporcionado una visión más amplia a escala espacial y temporal, a la par que ha generado una reducción de los costes. La utilización de sensores óptico-pasivo multiespectrales y de sensores radar posibilita la estimación de parámetros forestales, si bien el desarrollo de sensores LiDAR, como el caso de los escáneres láser aeroportados (ALS), ha mejorado la caracterización tridimensional de la estructura de los bosques. La disponibilidad pública de dos coberturas LiDAR, generadas en el marco del Plan Nacional de Ortofotografía Aérea (PNOA), ha abierto nuevas líneas de investigación que permiten proporcionar información útil para la gestión forestal. <br />La presente tesis utiliza datos LiDAR aeroportados de baja densidad para estimar diversas variables forestales, con ayuda de trabajo de campo, en masas forestales de Pino carrasco (Pinus halepensis Miller) en Aragón. La investigación aborda dos cuestiones relevantes como son la exploración de las metodologías más adecuadas para estimar variables forestales considerando escalas locales y regionales, teniendo en cuenta las posibles fuentes de error en el modelado; y, además, analiza la potencialidad de los datos LiDAR del PNOA para el desarrollo de aplicaciones forestales que valoricen las áreas forestales como recursos socio-económicos. <br />La tesis se ha desarrollado según la modalidad de compendio de publicaciones, incluyendo cuatro trabajos que dan respuesta a los objetivos planteados. En primer lugar, se realiza un análisis comparativo de distintos modelos de regresión, paramétricos y no paramétricos, para estimar la pérdida de biomasa y las emisiones de CO2 en un incendio, mediante la utilización de datos LiDAR-PNOA y datos ópticos del satélite Landsat 8. En segundo lugar, se explora la idoneidad de distintos métodos de selección de variables para estimar biomasa total en masas de Pino carrasco utilizando datos LiDAR de baja densidad. En tercer lugar, se cuantificó y cartografió la biomasa residual forestal en el conjunto de masas de Pino carrasco de Aragón y se evaluó el efecto de diversas características de la tecnología LiDAR y de las variables ambientales en la precisión de los modelos. Finalmente, se analiza la transferibilidad temporal de modelos para estimar a escala regional siete variables forestales, utilizando datos LiDAR-PNOA multi-temporales. A este respecto, se compararon dos enfoques que permiten analizar la transferibilidad temporal: en primer lugar, el método directo ajusta un modelo para un determinado punto en el tiempo y estima las variables forestales para otra fecha; por otra parte, el método indirecto ajusta dos modelos diferentes para cada momento en el tiempo, estimando las variables forestales en dos fechas distintas. <br />Los resultados obtenidos y las conclusiones derivadas de la investigación indican que la técnica basada en coeficientes de correlación de Spearman y el método de selección por todos los subconjuntos constituyen los métodos de selección de métricas LiDAR más apropiados para la modelización. El análisis de métodos de regresión para la estimación de variables forestales indicó <br />que su idoneidad variaba de acuerdo con el tamaño y complejidad de la muestra. El método de regresión linear multivariante arrojó mejores resultados que los métodos no-paramétricos en el caso de muestras pequeñas. Por el contrario, el método Support Vector Machine produjo los mejores resultados con muestras grandes. El incremento de la densidad de puntos y de los valores de penetración de los pulsos LiDAR en el dosel, así como la presencia de ángulos de escaneo pequeños, incrementó la exactitud de los modelos. De forma similar, el incremento de la pendiente y la presencia de arbustos en el sotobosque implican una reducción en la exactitud de los modelos. En la estimación de variables forestales utilizando datos LiDAR multi-temporales, aunque la utilización del enfoque indirecto arrojó generalmente una mayor precisión en los modelos, se obtuvieron resultados similares con el enfoque directo, el cual constituye una alternativa óptima para reducir el tiempo de modelado y los costes de realización de trabajo de campo. La fusión de datos LiDAR y datos óptico-pasivos ha evidenciado la conveniencia de los métodos aplicados para cuantificar las emisiones de CO2 a la atmósfera generadas por un incendio. Esta metodología constituye una alternativa adecuada cuando no existen datos multi-temporales LiDAR. La estimación de variables de inventario forestal, así como de diversas fracciones de biomasa, como la biomasa total y la biomasa residual forestal, proporciona información valiosa para caracterizar las masas forestales mediterráneas de Pino carrasco y mejorar la gestión forestal<br /> TESIS