Un modelo informático simula el crecimiento de un bosque

l Grupo de Ingeniería Algorítmica de la Facultad de Informática de la UPM, con la colaboración de una ingeniera forestal de la Universidad de Córdoba, ha desarrollado un modelizador que permite simular la evolución de un bosque. Ha sido bautizada como Vorest y puede ayudar a la investigación en ingeniería.

El proceso de simulación que ofrece Vorest se basa en el hecho de que todo árbol tiene a su alrededor un área de influencia de mayor o menor tamaño, y que, en función de dicha área, determina el crecimiento futuro de un árbol individual.

Según un comunicado de la Facultad de Informática de la UPM, Vorest permite el estudio de la influencia que el espacio ocupado por los árboles tiene en el desarrollo de un bosque. Esto incluye la dinámica de transferencia de dicho espacio entre árboles vecinos en función de sus estrategias vitales y las consecuencias en términos de crecimiento y mortalidad de los árboles.

El desarrollo de los árboles de un bosque depende en gran medida del espacio del que disponen. La competencia que se produce entre los árboles por dominar ese espacio para poder desarrollarse hace que estos sistemas biológicos estén directamente relacionados con los diagramas de Voronoi. Un diagrama de Voronoi puede verse como la partición del espacio resultante de la expansión de los sitios que lo generan.

Aspecto real

Lo que hace Vorest básicamente es calcular el área de las regiones de influencia automáticamente. La simulación del crecimiento se hace en función de dicha área. La información visual que ofrece la aplicación permite representar el diagrama de Voronoi que modeliza las áreas de influencia de cada uno de los árboles cargados en el programa en un instante determinado de su crecimiento.

Otra de las funcionalidades de esta herramienta es generar una representación más o menos detallada del aspecto real que podría esperarse de los árboles estudiados en su entorno natural. De esta forma, la aplicación es capaz de generar una escena tridimensional con un grado de detalle suficientemente alto del aspecto que presenta el bosque en la realidad.

A partir de dicha escena, el usuario podrá utilizar desde texturas para mejorar el aspecto del suelo, hasta configurar la representación de una SkyBox, que permite un efecto básico pero eficaz de fondo tridimensional. La aplicación no requiere conocimientos de informática por parte del usuario..

Gestionar un bosque

Los modelos de simulación de bosques o modelos de crecimiento forestales son muy útiles para los gestores e investigadores forestales en muchos sentidos. Un modelo de crecimiento forestal pretende describir la dinámica del bosque de una forma suficientemente aproximada y precisa para los intereses del servicultor o del investigador forestal.

La dinámica incluye todos los procesos de cambio en los que consiste la vida del bosque y sus elementos fundamentales: los árboles. Los cambios más relevantes en el ámbito forestal son los que se refieren a la incorporación, crecimiento y muerte de los árboles. Existen multitud de modelos de crecimiento forestal. Vorest se sitúa entre los modelos de árbol individual.

Los suelen utilizar estos modelos para conseguir predicciones de la producción de madera o, menos frecuentemente o de otros productos forestales, como piñas o corcho. Asimismo, puede ayudar a predecir los efectos que puede tener a largo plazo una intervención selvícola, en lo referente a la producción de madera y las características que tendrá el propio bosque.

Para los investigadores forestales, los modelos prestan su máxima utilidad en servir de herramientas para investigar acerca de la dinámica forestal. Un modelo de crecimiento forestal como es el Vorest describe la dinámica del bosque de una forma suficientemente aproximada y precisa para los intereses del selvicultor o del investigador forestal.

El modelo ha sido desarrollado por Manuel Abellanas y Carlos Vilas, del Departamento de Matemática Aplicada de la Facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid, y por Begoña Abellanas, del Departamento de Ingeniería Forestal de la Universidad de Córdoba.

Asimismo, han contado con la asesoría del profesor Oscar García de la universidad canadiense Northern British Columbia quien ha sido profesor visitante del Departamento de Matemática Aplicada este año.