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, T.; Uribe, D.; Merrill, J.; Martínez, P.; Voisin, L.; Mattar, C.

Abstract

El poliestireno expandido comúnmente llamado “plumavit” es uno de los principales Residuos Antropogénicos Marinos (RAM) generados por la actividad salmonícola y míticola en la zona de Chiloé. Uno de los impactos negativos de este material cuándo deriva en playas y costas, es que sufre a la intemperie un proceso de meteorización ambiental (agua, sol, viento), provocando su fragmentación y contaminación del 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. 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 contraladas de laboratorio, utilizando técnicas espectroscópicas con tres sensores diferentes: PS300, TerraSpec y Hylogger-3; correspondiente a las longitudes de onda de 350 - 1100, 400 - 2500, 400 - 2500 y 6000 - 14000 [nm] respectivamente y abarcando, las regiones del visible (VIS), infrarrojo de onda corta (NIR), infrarrojo de onda larga (SWIR) y del infrarrojo termal (TIR) del espectro electromagnético. 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) cuándo 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 caracterización digital espacial del plumavit en las playas de Chiloé.

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Fecha de publicación: 2017
Página de inicio: 247
Página final: 247
Idioma: Spanish
Financiamiento/Sponsor: Laboratorio para el análisis de la Biósfera (LAB); Advanced Mining Technology Center (AMTC)