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martes, 4 de agosto 2020
04/08/2020
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ARLIQ, el software para inventariar los líquenes de la UdeA y la ciudad

Los líquenes se desarrollan en ambientes húmedos, creciendo como costras o láminas en las cortezas de los árboles o sobre las piedras. La arboleda de la Universidad cuenta con suficientes de estos organismos que permiten a los investigadores utilizarlos como biomonitores y estudiarlos y analizarlos como bioindicadores de contaminación atmosférica con la ayuda del software ARLIQ. 

Por: Carlos Arturo Betancur Villegas
arturo.betancur@udea.edu.co

Con los tiempos que corren, los ciudadanos del mundo y, particularmente de Medellín, presionan a los gobiernos para que garanticen una mejor calidad del aire y así la vida cotidiana no se vea afectada. En esa empresa, fundamentada en la salud pública, está comprometida la ciencia, y desde la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Antioquia se vienen dando pasos en esa dirección. Uno de ellos se enfoca en el monitoreo que, naturalmente, proveen los líquenes.

“El mejoramiento de la calidad ambiental urbana (ICAU) hace parte de los objetivos y metas establecidos en la Política Nacional de Gestión Ambiental Urbana desde hace una década. Con ella se espera crear instrumentos con los cuales se puedan medir indicadores que permitan hacer seguimiento a los cambios cuantitativos en elementos esenciales de la calidad ambiental en los espacios en el tiempo. La gestión ambiental hace parte de la agenda permanente institucional, como puede verificarse en las diferentes convocatorias de investigación realizadas por la Vicerrectoría de Investigación. El presente proyecto busca agilizar un proceso de obtención de información que permite tener medidas cuantitativas del impacto ambiental urbano. Específicamente aporta a la cuantificación de la presencia de líquenes en árboles que los contienen a partir de técnicas de procesado digital de imágenes aplicadas a los registros manuales de densidad”, consta en uno de los documentos oficiales de la investigación.

Por ello, el Grupo de Ingeniería y Gestión Ambiental (GIGA), adscrito a la Escuela Ambiental, y el Grupo de Electrónica de Potencia, Automatización y Robótica (GEPAR), perteneciente al Departamento de Ingeniería Electrónica –ambos de la Facultad de Ingeniería–, se unieron para trabajar conjuntamente en un proyecto que involucra aspectos ambientales y tecnológicos; un programa para identificar zonas cubiertas por líquenes, organismos que se adhieren a los árboles y permiten registrar los niveles de contaminación en determinadas zonas de la ciudad o en los lugares que determinen los investigadores, y con los cuales se puede proteger la conservación de ciertas especies y hábitats. 

Por esta razón, desde el componente ambiental se haría el levantamiento de las áreas de estudio con el fin de identificar la información contenida en tallos de árboles, proceso que se realizó manualmente a través de acetatos donde se dibujaban los contornos de los líquenes a inventariar y se plasmaron las superficies tratadas que formarían el inventario de la investigación. Los líquenes han sido usados como organismos bioindicadores de calidad del aire, convirtiéndose en parte de una interesante estrategia de monitoreo de bajo costo, eficiente y con información no puntual de los cambios ambientales.

El profesor David Stephen Fernández Mc Cann, coordinador del grupo de investigación  GEPAR, se refiere a este proyecto como un logro evidente por lo alcanzado, y dice: “esta unión ha permitido fusionar conocimientos que van en diferentes líneas; es decir: por un lado, se beneficia el medio ambiente y, por el otro, se pone a disposición de la ciencia una herramienta tecnológica que ayuda a identificar áreas de estudio más amplias; el impacto se cataloga positivo porque los resultados han sido efectivos”.

En un principio, para los investigadores del grupo GIGA, el trabajo era dispendioso y arduo debido a que en el levantamiento regular de inventario de líquenes se podía tener más de 100 acetatos, lo que significaba que, manualmente, se delimitaban y calculaban las áreas individuales de cada tipo de liquen para luego procesar esa información en una hoja de cálculo electrónica tipo Excel. Esto requería un doble esfuerzo de no menos de dos horas por acetato. En consecuencia, el planteamiento del proyecto se orientó a realizar el inventario de las áreas delimitadas sobre el acetato automáticamente, mediante técnicas de visión artificial.

Fue así como se orientó la automatización del levantamiento de áreas de líquenes contenidas en tallos de árboles, para hacer lo mismo a partir del diseño de un algoritmo que permitiera encontrar y estimar las áreas de líquenes en el tallo de un árbol, a partir de imágenes digitales de su contorno. Por este motivo se diseñó ARLIQ, un software que hace posible la realización del conteo e inventario de áreas de líquenes de manera más eficiente, aplicando técnicas de visón artificial, donde se utilizan imágenes digitales que corresponden a los trazos de los contornos de líquenes plasmados sobre acetatos o directamente sobre fotos del tallo.
    
El desarrollo y utilización del software ARLIQ se implementó usando un sistema con las características de hardware y software, que se diseñó de manera modular y se compone de tres secciones principales: importación de librerías, implementación de funciones y elaboración de la interfaz gráfica. Y como dice el profesor David Fernández: “creemos que esta herramienta es muy valiosa por el aporte en la disminución de tiempos para los investigadores. Este proyecto nos permitió crear un programa que ayudará a proteger el medio ambiente”.  

ARLIQ, el software diseñado por el Grupo de Electrónica de Potencia, Automatización y Robótica (GEPAR) obtuvo el certificado de registro ante el Ministerio del Interior en la Dirección de Derecho de Autor el 30 de agosto de 2019. En la actualidad se trabaja en una segunda fase de este software que dispondrá de Inteligencia Artificial (IA).
 

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