Caracterización hiperespectral de poliestireno expandido (“Plumavit”) como soporte a la clasificación digital para la identificación de Residuos Antropogénicos Marinos (RAM) en la Isla de Chiloé.

Acuña-Ruz, Tomás; Uribe, Diego; Merrill, Javier; Martínez, Paula; Voisin, Leandro; Mattar, Cristian

Abstract

El poliestireno expandido comúnmente llamado “plumavit” es uno de los principales Residuos Antropogénicos Marinos (RAM) generados por la actividad salmonícola y mitícola en la zona de Chiloé. Uno de los impactos negativos de este material cuándo deriva en playas y costas, es que a la intemperie sufre un proceso de meteorización ambiental (agua, sol, viento) que provoca su fragmentación, contaminando el medio ambiente. En la Isla Grande de Chiloé, el crecimiento de la industria de mitílidos provocó una alta demanda de boyas de plumavit en el pasado y actualmente, existen numerosas playas contaminadas con este RAM. En este contexto, la caracterización de su firma espectral es esencial para construir un modelo de clasificación digital para su identificación mediante imágenes satelitales híper-espectrales. En terreno se recopilaron entre 20 y 30 muestras de plumavit y se transportaron en condiciones apropiadas al laboratorio para adquirir su firma espectral. Esta primera caracterización se realizó en condiciones controladas de laboratorio, utilizando técnicas espectroscópicas con tres sensores diferentes: PS300, TerraSpec y Hylogger-3; correspondientes a las longitudes de onda de 350-1100, 400-2500, 400-2500 y 6.000 – 14.500 [nm] respectivamente y abarcando las regiones del espectro electromagnético visible (VIS), infrarrojo cercano (NIR), infrarrojo de onda corta (SWIR) y del infrarrojo termal (TIR). Se utilizaron métodos estadísticos multivariados (Análisis Discriminante Linear, “Support Vector Machine”) para determinar las bandas que resaltan patrones únicos y propios del material. Los resultados indican que el poliestireno expandido tiene un incremento acelerado de la reflectancia entre los 400 y 500 [nm] alcanzando valores sobre el 70-90 % en la región VNIR-SWIR y detectando patrones singulares y diferenciables en determinadas longitudes de onda del SWIR y TIR (e.g. 1650, 2000, 2400,11000 [nm]). Estas características espectrales se mantuvieron para los registros adquiridos con los tres sensores, apareciendo leves diferencias (caída de un 10-20% de reflectancia) cuando las muestras exhibían elementos ajenos como plástico quemado, tierra o conchas incrustadas. Esta primera caracterización permitiría generar un algoritmo matemático asimilable a escalas satelitales para la detección digital espacial del plumavit en las playas de Chiloé.

Más información

Fecha de publicación: 2017
Año de Inicio/Término: Mayo 2017
URL: https://www.researchgate.net/publication/317170572_Caracterizacion_hiperespectral_de_poliestireno_expandido_Plumavit_como_soporte_a_la_clasificacion_digital_para_la_identificacion_de_Residuos_Antropogenicos_Marinos_RAM_en_la_Isla_de_Chiloe