Estimación del volumen de árboles de Pinus patula en plantaciones forestales de la provincia de Chota, mediante el uso de algoritmos de inteligencia artificial.

Descripción del Articulo

La estimación precisa del volumen individual de los árboles es esencial para monitorear la productividad de las plantaciones forestales y mejorar las decisiones sobre el manejo forestal. La presente investigación se llevó a cabo en la Provincia de Chota, en plantaciones ubicadas entre los 2367 hasta...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Benavides Huamán, Flor Erlita
Formato: tesis de grado
Fecha de Publicación:2025
Institución:Universidad Nacional Autónoma de Chota
Repositorio:UNACH-Institucional
Lenguaje:español
OAI Identifier:oai:repositorio.unach.edu.pe:20.500.14142/967
Enlace del recurso:https://repositorio.unach.edu.pe/handle/20.500.14142/967
Nivel de acceso:acceso abierto
Materia:Cubicación rigurosa
modelo volumétrico
Redes Neuronales
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modelamiento forestal
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description La estimación precisa del volumen individual de los árboles es esencial para monitorear la productividad de las plantaciones forestales y mejorar las decisiones sobre el manejo forestal. La presente investigación se llevó a cabo en la Provincia de Chota, en plantaciones ubicadas entre los 2367 hasta 3478 ms.n.m., en la parte central del departamento de Cajamarca. El objetivo principal fue determinar la eficiencia de tres algoritmos de inteligencia artificial para estimar el volumen de árboles de Pinus patula en plantaciones forestales; los objetivos específicos fueron: 1) determinar el volumen individual de árboles de Pinus patula de plantaciones forestales a través del método de cubicación rigurosa, 2) determinar las variables de inventario forestal de mayor importancia para el modelamiento del volumen individual de árboles de Pinus patula utilizando algoritmos de inteligencia artificial. Se utilizaron datos de 21 parcelas de medición, con un total de 1006 registrados de diámetro a la altura del pecho y altura total. El modelamiento del volumen se realizó con datos de 122 árboles cubicados rigurosamente. Las variables más importantes para estimar el volumen de árboles fueron el diámetro, altura, altura dominante y altitud. Los algoritmos Random Forest, Support Vector Machine y Artificial Neural Network, junto al modelo de Schumacher & Hall fueron utilizados. El algoritmo Artificial Neural Network mostró los mejores resultados, con R2 = 0.9523 y RSME= 0.0881, sin embargo, no superó al modelo S&H, que obtuvo un R2 = 0.9588 y RSME= 0.0799 pero a la vez, no existió diferencias estadísticas entre estos dos, sugiriendo que, tanto el algoritmo Artificial Neural Network y el modelo Schumacher & Hall pueden ser utilizados para estimar el volumen individual de Pinus patula procedentes de plantaciones forestales de la Provincia de Chota.
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El objetivo principal fue determinar la eficiencia de tres algoritmos de inteligencia artificial para estimar el volumen de árboles de Pinus patula en plantaciones forestales; los objetivos específicos fueron: 1) determinar el volumen individual de árboles de Pinus patula de plantaciones forestales a través del método de cubicación rigurosa, 2) determinar las variables de inventario forestal de mayor importancia para el modelamiento del volumen individual de árboles de Pinus patula utilizando algoritmos de inteligencia artificial. Se utilizaron datos de 21 parcelas de medición, con un total de 1006 registrados de diámetro a la altura del pecho y altura total. El modelamiento del volumen se realizó con datos de 122 árboles cubicados rigurosamente. Las variables más importantes para estimar el volumen de árboles fueron el diámetro, altura, altura dominante y altitud. Los algoritmos Random Forest, Support Vector Machine y Artificial Neural Network, junto al modelo de Schumacher & Hall fueron utilizados. El algoritmo Artificial Neural Network mostró los mejores resultados, con R2 = 0.9523 y RSME= 0.0881, sin embargo, no superó al modelo S&H, que obtuvo un R2 = 0.9588 y RSME= 0.0799 pero a la vez, no existió diferencias estadísticas entre estos dos, sugiriendo que, tanto el algoritmo Artificial Neural Network y el modelo Schumacher & Hall pueden ser utilizados para estimar el volumen individual de Pinus patula procedentes de plantaciones forestales de la Provincia de Chota.ÍNDICE RESUMEN ................................................................................................................................... 17 ABSTRACT .................................................................................................................................. 19 CAPÍTULO I ................................................................................................................................ 20 INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 20 1.1. Planteamiento del problema ........................................................................................... 20 1.2. Formulación del problema ............................................................................................. 23 1.2.1. Problema general .................................................................................................... 23 1.3. Justificación .................................................................................................................... 23 1.4. Objetivos de la investigación ......................................................................................... 25 1.4.1. Objetivo general ...................................................................................................... 25 1.4.2. Objetivos específicos .............................................................................................. 25 CAPÍTULO II ............................................................................................................................... 26 MARCO TEÓRICO...................................................................................................................... 26 2.1 Antecedentes .................................................................................................................. 26 2.2 Bases teórico–científicas ................................................................................................ 28 2.1.1. Modelamiento de volumen de árboles ........................................................................... 28 2.3 Marco conceptual ........................................................................................................... 34 2.2. Hipótesis ......................................................................................................................... 37 2.3. Operacionalización de variables..................................................................................... 37 CAPÍTULO III .............................................................................................................................. 39 MARCO METODOLÓGICO ....................................................................................................... 39 3.1. Tipo y nivel de investigación ......................................................................................... 39 3.2. Diseño de la investigación.............................................................................................. 39 3.3. Métodos de investigación ............................................................................................... 39 3.3.1. Área de estudio ....................................................................................................... 39 3.3.2. Trabajo de campo .................................................................................................... 41 a. Localización y delimitación de parcelas ........................................................................ 41 b. Inventario ....................................................................................................................... 42 c. Tabulación de datos y distribución diamétrica ............................................................... 42 d. Cubicación rigurosa de árboles ...................................................................................... 43 3.3.3. Ajuste y selección de modelos ................................................................................ 44 3.4. Población, muestra y muestreo....................................................................................... 46 3.4.1. Población................................................................................................................. 46 3.4.2. Muestra ................................................................................................................... 47 3.4.3. Muestreo ................................................................................................................. 47 3.5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ........................................................... 47 3.5.1. Técnicas de recolección de datos ............................................................................ 47 3.5.2. Instrumentos para recolección de datos .................................................................. 47 3.6. Técnicas de procesamiento y análisis de datos .............................................................. 48 3.7. Aspectos éticos ............................................................................................................... 51 CAPÍTULO IV.............................................................................................................................. 52 RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................................................................. 52 4.1. Información general de las plantaciones inventariadas .................................................. 52 4.2. Contrastación de hipótesis .............................................................................................. 64 4.3. Discusión de resultados .................................................................................................. 64 Información general .................................................................................................................. 64 CAPÍTULO V ............................................................................................................................... 69 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................................... 69 5.1 Conclusiones .................................................................................................................. 69 5.2 Recomendaciones ........................................................................................................... 70 CAPÍTULO VI.............................................................................................................................. 71 REFERENCIAS ............................................................................................................................ 71 CAPÍTULO VII. ANEXO ............................................................................................................ 83application/pdfspaUniversidad Nacional Autónoma de ChotaPEinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Cubicación rigurosamodelo volumétricoRedes Neuronalesmanejo forestalinteligencia artificialmodelamiento forestalhttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#4.01.02Estimación del volumen de árboles de Pinus patula en plantaciones forestales de la provincia de Chota, mediante el uso de algoritmos de inteligencia artificial.info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionreponame:UNACH-Institucionalinstname:Universidad Nacional Autónoma de Chotainstacron:UNACHSUNEDUIngeniero Forestal y AmbientalUniversidad Nacional Autónoma de Chota. 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