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Agricultura de Precisión INTA Manfredi 1 PERCEPCIÓN REMOTA Introducción Cada vez que un agricultor mira sobre un cultivo de maíz se puede decir que el o ella están “percibiendo remotamente” su estado de crecimiento. Al mirar el color y forma de las hojas uno puede hacer una determinación visual de sí el cultivo se encuentra bajo algún tipo de estrés por sequía, deficiencia nutricional o infestación por plagas o enfermedades. El productor utiliza además de la apariencia del cultivo otros conocimientos como la época del año, la historia pluviométrica, e inclusive experiencias previas en la percepción de signos de problemas para determinar el estado del cultivo. Este proceso de mirar y determinar el estado del cultivo a la distancia es una forma de percepción remota. Percepción remota La percepción remota ha ganado mucho interés como una herramienta potencial de manejo para agricultores de precisión. Imágenes de satélites o fotografías aéreas pueden permitir al productor ver rápidamente los cultivos en su campo y decidir cuales áreas necesitan un manejo posterior, sin dejar la comodidad de su hogar. La parte visual, como veremos mas adelante, es fácil desde que esta al alcance la tecnología para ver objetos desde grandes distancias. Sin embargo, interpretar lo que vemos y tomar decisiones sobre esas interpretaciones es todavía bastante complicado. Aunque la percepción remota ha sido usada en aplicaciones agronómicas desde la década de 1930, esta practica sufre todavía un gran desarrollo como una herramienta de manejo para la producción vegetal. La percepción remota (PR) ha sido definida de varias maneras. En general, la PR es un grupo de técnicas para recolectar información sobre un objeto o área si tener que estar en contacto físico con el objeto o área. Las distancias que separan al sensor del objeto o área estudiados pueden variar desde unos pocos metros hasta miles de kilómetros. Los métodos más comunes para recoger información incluyen el uso de sensores colocados sobre aviones o sobre satélites. Un ejemplo familiar de datos percibidos remotamente es el mapa del tiempo que se ve comúnmente en el noticiero de la televisión, mostrando la cobertura de nubes y precipitación a través del país. Las técnicas de la percepción remota son usadas ampliamente para recolectar información sobre facciones de la superficie terrestre. Los datos percibidos remotamente tienen muchos usos que van desde la vigilancia militar, hasta la planificación del uso de la tierra urbana e industrial, hasta el estudio del suelo agrícola y los cultivos. Se utilizan varios tipos diferentes de sensores, tanto para fotografía aérea e imágenes satelitales. La PR puede ser una alternativa interesante a los métodos tradicionales de estudio del campo, por la capacidad de cubrir grandes áreas rápida y repetidamente. Puede ser usado durante toda la estación de crecimiento, incluso cuando el contacto físico directo con los cultivos es difícil o le causaría daño. La PR resulta a menudo en una información más oportuna de las condiciones del cultivo. La detección

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  • Agricultura de Precisin INTA Manfredi 1

    PERCEPCIN REMOTA

    Introduccin

    Cada vez que un agricultor mira sobre un cultivo de maz se puededecir que el o ella estn percibiendo remotamente su estado decrecimiento. Al mirar el color y forma de las hojas uno puede hacer unadeterminacin visual de s el cultivo se encuentra bajo algn tipo de estrs porsequa, deficiencia nutricional o infestacin por plagas o enfermedades. Elproductor utiliza adems de la apariencia del cultivo otros conocimientos comola poca del ao, la historia pluviomtrica, e inclusive experiencias previas en lapercepcin de signos de problemas para determinar el estado del cultivo. Esteproceso de mirar y determinar el estado del cultivo a la distancia es unaforma de percepcin remota.

    Percepcin remota

    La percepcin remota ha ganado mucho inters como una herramientapotencial de manejo para agricultores de precisin. Imgenes de satlites ofotografas areas pueden permitir al productor ver rpidamente los cultivos ensu campo y decidir cuales reas necesitan un manejo posterior, sin dejar lacomodidad de su hogar. La parte visual, como veremos mas adelante, es fcildesde que esta al alcance la tecnologa para ver objetos desde grandesdistancias. Sin embargo, interpretar lo que vemos y tomar decisiones sobreesas interpretaciones es todava bastante complicado. Aunque lapercepcin remota ha sido usada en aplicaciones agronmicas desde ladcada de 1930, esta practica sufre todava un gran desarrollo como unaherramienta de manejo para la produccin vegetal.

    La percepcin remota (PR) ha sido definida de varias maneras. Engeneral, la PR es un grupo de tcnicas para recolectar informacin sobreun objeto o rea si tener que estar en contacto fsico con el objeto o rea.Las distancias que separan al sensor del objeto o rea estudiados puedenvariar desde unos pocos metros hasta miles de kilmetros. Los mtodos mscomunes para recoger informacin incluyen el uso de sensores colocadossobre aviones o sobre satlites. Un ejemplo familiar de datos percibidosremotamente es el mapa del tiempo que se ve comnmente en el noticiero dela televisin, mostrando la cobertura de nubes y precipitacin a travs del pas.

    Las tcnicas de la percepcin remota son usadas ampliamente pararecolectar informacin sobre facciones de la superficie terrestre. Los datospercibidos remotamente tienen muchos usos que van desde la vigilancia militar,hasta la planificacin del uso de la tierra urbana e industrial, hasta el estudiodel suelo agrcola y los cultivos.

    Se utilizan varios tipos diferentes de sensores, tanto para fotografaarea e imgenes satelitales. La PR puede ser una alternativa interesante a losmtodos tradicionales de estudio del campo, por la capacidad de cubrirgrandes reas rpida y repetidamente. Puede ser usado durante toda laestacin de crecimiento, incluso cuando el contacto fsico directo con loscultivos es difcil o le causara dao. La PR resulta a menudo en unainformacin ms oportuna de las condiciones del cultivo. La deteccin

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    temprana y el manejo anticipado de problemas pueden ayudar a prevenirperdidas potenciales de cultivos. La PR provee al productor los medios paraidentificar problemas potenciales antes que estos se vuelvan irreversibles entrminos de rendimiento o calidad de la cosecha.

    Puntos bsicos de la percepcin remota

    La percepcin remota implica la medicin de la energa que es reflejadao emitida por objetos, sin entrar en contacto con ellos. Esta energaelectromagntica, viaja por el espacio como ondas electromagnticas. Lasondas se diferencian por su longitud, que es la distancia entre dos crestassucesivas de una onda.

    El espectro electromagntico consiste en todas las longitudes de ondade la energa electromagntica. El espectro continuo se subdivide en algunostipos familiares de energa electromagntica como los rayos X, rayosultravioletas (UV), visibles, infrarrojo (IR), microondas, y ondas de radio. Estosdistintos tipos de energa electromagntica son categorizados por su posicin,o longitudes de onda, en el espectro electromagntico. Los rayos X tienenlongitudes de onda muy pequeas, alrededor de 0.0001 micrmetros, y lasondas de radio pueden tener longitudes de onda grandes, hasta 100 m.

    Usualmente solo una pequea porcin, o banda, de todo el espectro esde inters en la percepcin remota. Ya que la luz del sol es la fuente mscomn de energa usada en la percepcin remota, las longitudes de ondapredominantes en la luz solar son las ms importantes. Para las aplicacionesagronmicas, la porcin de inters es la que va desde el ultravioleta (UV) hastael infrarrojo (IR). La mayor parte de la luz solar esta en estas bandas y tienelongitudes de onda entre 0.2 y 0.4 micrmetros.

    La luz visible, laporcin del espectro quepuede ser detectada porel ojo humano, tambinse encuentra entre el UVy el IR. La banda delvisible se extiende de 0.4a 0.7 micrmetros. La luzazul se encuentra cercade la regin de 0.4 m yla luz roja cerca de los 0.7m. Justo sobre la regindel rojo se encuentra labanda del infrarrojo

    cercano (NIR). No existe una distincin clara entre el NIR y el IR. Esta regindel infrarrojo cercano, aunque es indetectable por el ojo humano, puede serdetectada por sensores artificiales y es muy importante en la percepcinremota, como se vera mas adelante.

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    Como interaccionan los objetos con la energa electromagntica

    Para esta discusin, se usara l termino objeto para referirse a aquellosentes naturales o artificiales que reflejan o emiten energa electromagntica,as como un tractor, cultivos, suelos, calles, arboles, ros, y lagos. Todos losobjetos emiten energa electromagntica (asumiendo que tienen temperaturasmayores a cero absoluto [-273C]- lo que significa que todo emite radiacin).Sin embargo, esta radiacin se emite en longitudes de onda que estnusualmente fuera de la banda del visible. Por consiguiente no podemos ver lamayora de la energa con el ojo humano. La mayor parte de lo que vemos esenerga reflejada. Cuando la energa electromagntica, como la del sol,pega en un objeto, hay tres cosas que pueden pasar con ella. Esto puedeser:

    reflejada por el objeto (como un espejo refleja tu imagen)

    transmitida a travs del objeto (como la luz solar a travs de unaventana de vidrio)

    absorbida por el objeto (como alguien que toma sol)

    En realidad, cuando la luz pega en la mayora de los objetos, mas deuna de estas tres cosas sucede al mismo tiempo. Algunas longitudes de ondapueden ser reflejadas, algunas transmitidas y otras absorbidas. La energaabsorbida puede incluso ser convertida en calor y ser emitida del objeto a unalongitud de onda diferente. Esto es lo que pasa cuando un objeto se calienta alsol. Se calienta y emite calor, que es energa infrarroja.

    Como afecta un objeto cada longitud de onda que recibe depende desus caractersticas y de los ngulos en que la luz le incide.

    La energa refle-jada y emitida de losobjetos es lo que se mi-de en la percepcin re-mota. Por ejemplo, unaplanta verde se ve deese color porque la clo-rofila en sus hojas ab-sorbe la mayor parte dela energa en las lon-gitudes de onda del azuly el rojo, y refleja prin-cipalmente las longitu-des de onda verde. La e-nerga reflejada en laslongitudes de onda ver-de es percibida por el ojo humano como el color verde. Parte de la energalumnica es tambin transmitida a travs de las hojas. Si sostenemos unahoja contra el sol, usualmente se ve algo de luz que pasa.

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    Cada objeto o grupo de objetos, examinados por percepcin remotarefleja un nico espectro de longitudes de onda. Las diferencias entre elespectro reflejado es la base para distinguir un objeto de otro. En eldiagnostico de cultivos agrcolas, se debera determinar un espectrocaracterstico para distintos cultivos y en cada etapa de crecimiento saludable.Plantas en crecimiento saludable reflejan mas luz verde que plantasenfermas marrones o amarillas. En otras palabras, plantas enfermasproducen distintas respuestas espectrales o patrones caractersticos deradiacin reflejada. Una vez que identificamos las diferencias en lasrespuestas espectrales entre plantas sanas y enfermas, por ejemplo,podramos percibir solo algunas longitudes de onda para determinar lasalud del cultivo o las condiciones del suelo en donde crece.

    Reflectancia comn de la energia solar Reflectancia hipottica de la luz solar enen plantas de maz saludables. Note la plantas de maz estresadas.Diferencia relativa entre la energa infra-roja cercana y visible.

    Un problema encontrado al tratar de determinar las diferencias entre losespectros reflejados de las plantas, es que, muchos factores adems de laplanta misma afectan las caractersticas de la luz reflejada. Por ejemplo, laaltura del sol sobre el horizonte afecta el espectro de objetos percibidosremotamente. La atmsfera absorbe y refleja ciertas longitudes de onda de laluz que pasan desde el sol hacia la tierra. La luz azul es reflejada, o mejordicho desparramada en todas direcciones, mas que cualquier otra longitud deonda. Por eso el cielo se ve normalmente azul. Tambin la capa de ozono en laatmsfera absorbe la mayora de los rayos UV de la luz solar. Adems delozono, el agua y el dixido de carbono en la atmsfera absorben ciertaslongitudes de onda de la luz solar.

    A pesar de que el vapor de agua es transparente hacia la radiacin, lasgotculas de agua presentes en las nubes reflejan y dispersan la radiacinsolar. La cobertura de nubes puede producir un sombreado, que causa unareduccin en el nivel de luz que incide sobre un objeto. De hecho, una grannubosidad puede bloquear completamente la capacidad del satlite de ver lasuperficie terrestre.

    La temperatura tambin puede afectar el espectro de energa reflejada oemitida por los objetos. Como se dijo anteriormente, todos los objetos fsicosque tienen una temperatura superior a cero absoluto emiten radiacin

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    electromagntica. Objetos con mayor temperatura emiten la mayor parte de suradiacin con menores longitudes de onda, en cambio objetos mas fros emitencon mayores longitudes de onda. La mayor parte de la energa emitida porobjetos debida al calor esta en la banda del infrarrojo (IR). Por eso, esta bandade energa se conoce normalmente como banda termal. Esta es la causa por laque las cmaras infrarrojas y los sensores infrarrojos de temperatura puedenmedir el calor emitido por los objetos, y de esta forma estimar su temperatura.Algunos objetos a suficiente temperatura comienzan a emitir energa en elespectro visible. Por ejemplo, un mltiple de escape al rojo vivo emitirenerga visible. Es por esto que el mltiple caliente se ve rojo incluso en laoscuridad, donde no hay luz solar que pueda reflejar.

    Puesto de manera simple, la percepcin remota requiere una fuente deradiacin y un sensor para determinar caractersticas de inters sobre objetosque afectan, o son afectados por la radiacin. Ahora que sabemos que buscarcon las tcnicas de percepcin remota, veamos como se cumple este proceso.

    Sistemas de percepcin remota

    Hay dos opciones bsicas usadas para la percepcin remota de objetossobre el terreno- sistemas de percepcin activa y sistemas de percepcinpasiva.

    Sistemas de percepcin activa

    Los sistemas de percepcin activa generan una seal, rebota en unobjeto, y miden las caractersticas de la seal reflejada. Un ejemplo de estetipo de percepcin es el RADAR. Las ondas de radio son emitidas por untransmisor y son recogidas por un receptor despus de haber sido reflejadaspor un objeto. Las seales reflejadas pueden ser usadas por los sistemasRADAR para determinar la distancia y direccin de los objetos percibidos.Tambin se pueden crear imgenes de los objetos. Este sistema puede serusado para monitorear el estado hdrico de cultivos, e inclusive funcionaen das nublados.

    Sistemas de percepcin pasiva

    Corrientemente las imgenes creadas por los sistemas de percepcinpasiva son de mayor valor en las aplicaciones de la percepcin remota enla produccin agrcola. Los sistemas pasivos simplemente reciben lasseales emitidas naturalmente y reflejadas por los objetos percibidos. Esasseales, generadas por la radiacin solar natural, pueden proveer unainformacin muy rica sobre los objetos percibidos.

    Sistemas de percepcin remota- medidas de la performance

    Cuando se discute y compara los sistemas de percepcin remota y lasimgenes producidas, hay por lo menos cuatro medidas que deben serconsideradas, incluyendo:

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    Resolucin espacial Respuesta espectral Resolucin espectral Frecuencia de cobertura

    La primer medida, resolucin espacial, se refiere al tamao del objetoms pequeo que puede ser distinguido en una imagen producida por unsensor remoto. Si las imgenes remotas van a ser usadas para identificar ytratar problemas de cultivo en el campo, el productor debe considerar cuanafinada debe ser una imagen para que le permita discernir que es lo que estapasando en el lote. Es necesario distinguir una planta de la otra, un surcodel otro, un lote del otro?

    Ejemplo de la reso-lucin espacial de unamisma imagen producidapor sensores remotos,con diferentes resolucio-nes. Las imgenes de unaresolucin de 2 m son demucha utilidad para tra-bajos a nivel de lotes concierta variabilidad del cul-tivo. En un futuro muycercano Argentina dis-pondr de imgenes deuna buena definicin conutilidad prctica para losproductores de precisin.

    La segunda medida, respuesta espectral, se refiere a la habilidad de unsistema de percepcin de responder a una, medida de radiacin dentro deuna banda espectral en particular. Un cliente potencial debe determinar si unsistema de percepcin remota provee informacin dentro de una bandaespectral que corresponda a una propiedad o caracterstica significativa delcultivo o suelo, (por ejemplo, longitudes de onda de la banda del NIR puedenestar relacionadas al contenido de materia orgnica y humedad del suelo).

    La resolucin espectral se refiere a la habilidad de los sistemas depercepcin de distinguir y diferenciar entre radiacin electromagntica dedistintas longitudes de onda. Esto es bsicamente una medida de lahabilidad de un sistema de concentrase en detectar una longitud de ondaparticular que sea de inters. Por ejemplo, algunos sensores producen las as

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    llamadas imgenes pancromticas. Estas imgenes son creadas de laradiacin percibida dentro de la banda espectral comprendida entre los 0.45 y0.90 m. Dentro de esta banda se hallan el azul, el verde, el rojo y el infrarrojocercano. Estas bandas son de particular inters en la produccin vegetal.Cuanto mayor sea la resolucin espectral dentro del verde y el infrarrojocercano, mas til ser la informacin que pueda ser deducida a partir dedatos percibidos remotamente.

    El cuarto tem, la frecuencia de cobertura (a veces llamada resolucintemporal), es una medida de cuan seguido esta disponible un sistema depercepcin remota para recoger informacin de un punto especifico en la tierra.Para la mayora de los satlites, la frecuencia de cobertura para cualquier sitioparticular es igual al ciclo de repeticin, o la duracin en tiempo que le toma darla vuelta a la tierra. Sin embargo, algunos satlites tienen la capacidad de dirigirel/los sensores para que un rea de inters pueda ser visto varias veces en unnico ciclo de repeticin.

    Caractersticas de los sistemas de percepcin remota

    La percepcin remota se lleva a cabo sosteniendo de alguna manera unsensor sobre el o los objetos bajo estudio. Se utilizan diferentes plataformaspara sostener los sensores, y estas plataformas varan en base a la altitud porsobre el blanco.

    Hoy en da se usan dos plataformas que estn equipadas con sistemasde percepcin pasiva para recoger datos de PR: sobre aviones y sobresatlites. Los sensores usados sobre aviones pueden ser o cmarasfotogrficas o los llamados sensores electro-pticos. Las cmaras usadas parala percepcin remota son similares a las que usamos para fotografiar nuestrosmomentos ms memorables. Usan una lente para proyectar una imagen sobreun papel fotosensible que es despus pasado a positivo sobre papel. Como sepodr imaginar, sera muy difcil mandar pelculas ida y vuelta entre la tierra ylos satlites de PR.

    Porqu incurrir en la dificultad de producir imgenes fotogrficas deobjetos en la tierra con satlites y caros aviones de gran altitud de vuelo? Larespuesta se encuentra en que las tcnicas fotogrficas proveen imgenes quecontienen una gran cantidad de informacin detallada y de alta resolucin.Inclusive las cmaras fotogrficas pueden ser usadas no-solo para detectar laluz visible pero tambin algunas porciones del infrarrojo cercano del espectroelectromagntico. Si es que el espectro visible es de principal inters, entonceslas tcnicas fotogrficas presentan algunas desventajas como: se pueden usarsolo durante el da, las nubes pueden cubrir total o parcialmente los detalles dela superficie y las pelculas no pueden ser usadas nuevamente. Otros tipos desensores pueden capturar imgenes e informacin de una rango ms ampliode bandas espectrales.

    La mayora de los sensores remotos ubicados en satlitesactualmente, usan sensores electro-pticos. Estos sensores sondetectores electrnicos fotosensibles que crean una seal elctricaproporcional a la cantidad de energa electromagntica que reciben. Lasseales elctricas son grabadas electrnicamente usando un sistema decomputacin o electrnico adicional. Estos datos digitales pueden ser

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    reconstruidos en una imagen digital o electrnica. Una ventaja de los datoselectrnicos es que puede ser fcilmente transmitidos desde los satlites hastala tierra usando equipo de radio comunicaciones.

    Un ejemplo de un aparato de uso diario que usa sensores electro-pticoses una vdeo cmara porttil. Las vdeo cmaras graban datos sobre cintasmagnticas que pueden ser usadas para recrear las imgenes. Cuando se miraa la cinta misma nos se ven las imgenes as como se ven en un negativo depelcula. Las imgenes son grabadas como una "firma" que debe ser "leda"por los sensores dentro de la reproductora de vdeo.

    Algunos tipos de sensores electro-pticos usan lentes para enfocar la luzde un punto particular del rea en vista. El tamao del punto que se detectepuede variar desde unos pocos metros cuadrados hasta varios cientos demetros cuadrados de rea. La seal de salida del sensor est relacionada conlas propiedades promedio de reflectancia. El tamao del rea ms pequeaque puede ser distinguida por el sensor define la resolucin espacial.Tanto el diseo del sensor como su altura sobre la superficie determinanel tamao de la unidad ms pequea, o la resolucin espacial.

    En algunos casos se usan espejos giratorios y lentes para permitir a lossensores "ver" distintos puntos en el suelo. Mediante la rotacin de un espejo elsensor puede recoger datos de una lnea, o examinar a lo largo del suelo. Este"escaneado" es usualmente perpendicular a la direccin de vuelo del avin osatlite. La recoleccin de datos de pasadas paralelas, es llamado "scanning",y los sensores se denominan "scanners". El rea de visin del scanner con elmodo de escaneado detenido se llama campo instantneo de vista (IFOV). ElIFOV es una medida de la resolucin espacial del scanner y se escribe enunidades de medida (pies o metros) o de rea (acres o hectreas). En amboscasos, el IFOV define el tamao en tierra de cada pequeo punto (o elementode imagen) en una imagen producida de datos de un sensor.

    Otros sensores electro-pticos tienen una formacin, o lnea desensores, que recogen una lnea completa, o pasada, de datos de una solavez. Estas formaciones de sensores pueden consistir de varios cientos deelementos sensores individuales cada uno generando un dato digital querepresenta la radiacin recibida desde su posicin en la pasada, o grilla.Recoger datos con formaciones de sensores es ms rpido que el escaneadoporque se recoge la informacin de toda la pasada de una sola vez. Siembargo, tienen como desventaja que se debe calibrar cada elemento sensorpor separado porque todos los sensores deben dar el mismo valor para unvalor dado de luz incidiendo sobre la formacin.

    Los datos digitales grabados tanto por los scanners como por lasformaciones de sensores se usan comnmente para crear imgenes del reaexaminada. Una imagen de una rea examinada remotamente puede serreconstruida armando las sucesivas lneas de datos escaneados de cualquierade los tipos de sensores. Cada dato digital, o la informacin generada por cadamini sensor en una formacin, representa un elemento de imagen o pixel. Enimgenes en blanco y negro (comnmente llamadas imgenes en escalas degrises), un mayor valor para un pixel significa que se recibi mas radiacin enese punto de la imagen. Asignando a los pixels con mayor valor tonos msclaros de grises y a los de menor valor tonos ms oscuros, la imagen refleja

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    diferencias en la energa electromagntica emitida y reflejada en una base depixel por pixel.

    La performance de los sistemas de percepcin remota est claramenterelacionada a las caractersticas del hardware y a los procedimientos utilizadospara recoger datos. La calidad y costo de los datos que son actualmentedisponibles han limitado el mercado de bienes y servicios de percepcinremota. Las nuevas tecnologas de percepcin y procesamiento prometen unamejora importante en la calidad de los datos.

    Uso de los datos de percepcin remota

    No es posible medir el contenido de humedad del suelo o el nivel denutrientes en las hojas de las plantas directamente usando la percepcinremota. Pero podemos, sin embargo, deducir esta informacin de las medidashechas por percepcin remota. Las deducciones de las medidas requieren eluso de herramientas de anlisis para encontrar relaciones entre los datos delsensor y los datos medidos en el suelo o las plantas. Una vez que se establecila relacin entre los datos del sensor y los medidos en las plantas o suelo,podemos empezar a hacer deducciones sobre condiciones de una gran readonde las mediciones en tierra no se hicieron, en otras palabras extrapolar.Esto nos lleva al verdadero valor de la percepcin remota- la habilidad deadquirir una gran cantidad de informacin en un corto tiempo con un aportemnimo de mano de obra.

    Antes que se pueda interpretar los datos de la percepcin remota, estosdeben ser tomados, generalmente por alguien que no es el productor. Por eso,es importante que el productor como cliente se comunique efectivamente con elservicio proveedor de PR para asegurarse que los datos proveern informacintil para el manejo de los cultivos. En muchos casos el cliente querr imgenesvisuales de los lotes examinados remotamente. Las imgenes requieren variosniveles de procesamiento para que sean tiles como herramientas deinterpretacin. Usualmente, los datos de la percepcin remota sern una capaen un Sistema de Informacin georreferenciada (SIG o GIS) para suplementarlos datos tomados en la superficie como la fertilidad del suelo, malezas, einfestacin de insectos. (Un GIS se usa para ingresar, almacenar, recuperar,analizar y mostrar datos geogrficos) Se necesita un proceso adicional de losdatos para asegurar que las locaciones de los puntos examinados se alineancon los puntos correspondientes en las otras capas de informacin.

    A pesar que hay un numero diferente de opciones hoy disponibles, haypasos en la aplicacin de la percepcin remota al manejo de cultivos que soncomunes a todas las estrategias. De la siguiente lista, los dos primeros pasoslos realizan normalmente los proveedores de PR. Los cinco pasos restantespueden ser realizados por el agricultor de precisin.

    Recoger datos de percepcin remota

    Procesar datos e imgenes

    Examinar y analizar cuidadosamente los datos estadsticos

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    Hacer comprobaciones en el terreno de los datos percibidos remotamente

    Incorporar los datos de la percepcin terrestre y de las comprobaciones en elterreno a un sistema de informacin georreferenciada.

    Identificar relaciones causa efecto entre las variables medidas y la condicindel cultivo

    Tratar los lotes en base a la informacin generada

    El uso de la percepcin remota comienza con el proceso de recoleccinde datos. El agricultor de precisin debe seleccionar la compaa de PR queprovea los tipos de datos de resolucin espacial y caractersticas espectralesnecesarias para que estos datos le sean tiles. En particular, hemos discutidola importancia de las bandas de infrarrojo cercano y el visible para examinar lascondiciones de los cultivos. Los sensores han sido usados para determinar elbrillo y la intensidad de verde de la canopia de los cultivos. Se han diseadoIndices de vegetacin para determinar caractersticas de los cultivoscomo rea foliar, total de materia verde y situaciones de estrs. Un ndicede vegetacin reduce varias longitudes de onda de las mediciones de lossensores a un nico nmero.

    Imagen compuesta por la combi-nacin de longitudes de onda en unndice de salud relativa, en un lotesembrado con maz (izquierda) y soja(derecha). Note la relativa facilidadpara detectar reas con variabilidaddebido al esquema de colores utili-zado.

    La resolucin dentro de las bandas espectrales del infrarrojo cercano y elvisible es una medida de la utilidad de los datos de PR. Por ejemplo, a medidaque cambian los contenidos de clorofila de las hojas durante elcrecimiento, tambin lo hacen las longitudes de onda de la radiacinreflejada. Se han notado cambios abruptos en la reflectancia por sobre laslongitudes de onda de 0.68-0.70 m y esa banda ha sido denominada el "lmiterojo". A medida que los contenidos de clorofila ascienden las longitudes deonda cambian a valores mayores. Si un sensor puede medir radiacin endistintas longitudes de onda cerca del lmite rojo, se puede usar la informacingenerada por el sensor para distinguir cultivos vivos de objetos de fondo (comoel suelo o residuos de cosecha) y puede proveer un indicador de estrs delos cultivos.

    Los datos producidos por la percepcin remota no son tiles alproductor de forma cruda. Se necesita procesar los datos e imgenes. Esto

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    es cierto, en parte, porque la calidad de los datos de PR no es siempre ptima.Errores en los datos y distorsiones en las imgenes pueden ser causados porfuentes externas o internas. Los sistemas de percepcin remota tienenlimitaciones relacionadas con su diseo, calibracin y reparacin. Lossensores deben ser calibrados previo a su uso. Se graba la respuesta de unsensor a un conjunto de radiaciones conocidas y se usa para interpretar larespuesta del sensor a las radiaciones medidas durante su uso. El diseo dealgunos sistemas sensores los hace susceptibles a errores. Por ejemplo, lasplataformas de sensores de baja altitud (aviones) son especialmentesusceptibles a errores geomtricos en las imgenes como resultado de unterreno escarpado o desparejo. Otras fuentes de error en la percepcin puedenestar relacionadas a condiciones ambientales. Sin importar cual es la fuentede error, se deben realizar las correcciones antes de analizar los datos.

    Las distorsiones en las imgenes de la PR pueden ser de naturalezasistemticas (predecibles) o al azar (impredecibles). En ambos casos puedenser estimadas por varias tcnicas. Hay dos amplias categoras de tcnicas decorreccin de imgenes: correccin radiomtrica y correccin geomtrica

    Una imagen creada a travs de datos de PR debe ser corregidageomtricamente, o rectificada, antes que pueda ser comparada con mapasexistentes o capas de informacin goerreferenciadas de un punto en particular.Una imagen se rectifica eliminando los efectos de orientacin de la cmara oel sensor y los efectos de distorsin. Las distorsiones geomtricas pueden sercausadas por la rotacin y curvatura de la tierra, el movimiento de los satliteso aviones, altitud y perspectiva de vista, como tambin de efectos de laelevacin de la superficie. Diferencias en elevacin causan que los objetosparezcan estar posicionados de diferente manera cuando son vistos desde unngulo que cuando son vistos desde arriba. Esta distorsin es llamadadesplazamiento por relieve y est presente en todas las fotografas de reascon diferencias en la elevacin del terreno.

    La correccin geomtrica puede ser realizada usando puntos de controlen el terreno. Estos son puntos de control que son objetos estacionarios oreas claramente definidas en la superficie terrestre que sirven como puntos dereferencia en una imagen de PR.

    Los mapas no son los nicos productos de la percepcin remota. Lasimgenes de PR son frecuentemente acompaadas por informacin estadsticagrfica y descriptiva. Los datos usados para producir imgenes digitalespueden ser analizados usando mtodos estadsticos para permitir lacomparacin cuantitativa de imgenes de distintos lugares o de un mismo lugaren diferentes tiempos. Aunque el anlisis visual es una buena forma deidentificar caractersticas superficiales en un mapa, las diferencias sutiles ensombras o colores que son usadas para representar propiedades percibidaspueden frecuentemente confundir al observador, y conducir a interpretacionesinexactas de los datos en un mapa. La estadstica descriptiva puede ser usadaen conjunto con los mapas para facilitar el anlisis de los datos de la PR y laconversin de estos datos a informacin til.

    Los histogramas y grficos de frecuencia de ocurrencia de diferentescategoras o rangos de medidas, son tpicamente usados como herramientapara proveer una determinacin visual rpida de grandes cantidades de datosmedidos. Por ejemplo, se puede usar un histograma de frecuencia de

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    distribucin de pixels, comprometidos en una imagen, de distintos colores obandas espectrales.

    El anlisis de datos debe ser acompaado por su interpretacin antesque se pueda desarrollar informacin de manejo til. Para poder interpretar lainformacin de PR correctamente, es necesario verificar la exactitud de losdatos percibidos remotamente y validar su uso como un indicador de lascondiciones que pueden afectar la produccin de los cultivos (en otraspalabras, el rendimiento). Algunos llaman a la verificacin de los datos de la PRcomo validacin en el terreno. Esto implica la investigacin en el terrenode las condiciones en los sitios que van a ser, o han sido percibidosremotamente. Es extremadamente importante que estos dos eventosocurran en aproximadamente el mismo tiempo. Las condiciones de loscultivos pueden cambiar abruptamente durante la poca de crecimiento ylos desfasajes en tiempo entre las observaciones en el sitio y lapercepcin remota puede hacer dificultosa la interpretacin de los datos,sino imposible.

    Una vez que se verific la calidad de los datos provenientes de la PR, esnecesario relacionar estos y los de validacin en el terreno que afectan laproduccin de los cultivos y que puede ser tratados a travs de alguna accinen el terreno. Para muchos agricultores de precisin, la validacin de losdatos de PR requerir que estos sean ingresados a un sistema deinformacin geogrfico. A travs del uso de un GIS, es posible examinarla relacin entre las capas de datos georreferenciados dentro de un lote.Por supuesto, esto requiere que los datos de la PR estn en un formatoque le permitan ser importados a un programa GIS. Algunos proveedoresde servicios de PR ofrecen la posibilidad de asociar los datos de PR conproyecciones en mapas y sistemas de coordenadas, seleccionado por elusuario, durante el procesamiento. Se debe realizar la rectificacin paraasegurar la habilidad del sistema para asociar los puntos correspondientesentre y dentro de las capas de informacin, especialmente un mapa de base.Este contendr por lo menos los lmites de los lotes y usualmente datos sobrecaractersticas de la superficie visible y sus lmites.

    Los datos de reflectancia de los cultivos deberan ser asociadoscon otros datos georreferenciados como el mosaico de drenaje y zonascon problemas de malezas o insectos. Ver como las condiciones del cultivose relacionan con otras caractersticas del lote pueden ayudar al productor ainterpretar los datos de la PR y desarrollar algn tratamiento o estrategia deaccin si se identifican problemas. Si se ejecuta correctamente, unprograma que usa PR puede proveer de un sistema de alarma tempranade los cambios en la condicin del cultivo, que pueden indicar que estntrabajando factores que van a reducir el rendimiento. La alarma temprana,una experta interpretacin de los datos y una rpida accin permitiran ala PR hacer grandes contribuciones al manejo de sitio especfico de loscultivos.

    Los datos de PR son casi siempre recolectados por alguien ajeno alproductor. Es importante que el productor comprenda el potencial del usode los datos de PR como una herramienta de manejo. La recoleccin,procesamiento, anlisis y validacin en el terreno son pasos necesarios

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    para que los datos de PR puedan transformarse en informacin til en latoma de decisiones en el campo.

    Fuentes de datos de percepcin remota satelitales

    La comercializacin de la percepcin remota para la agricultura estcreciendo. A pesar que una compaa conocida como Earth SatelliteCorporation tiene un servicio de reporte de cultivo desde 1984, no se haaplicado mucho el uso de la PR al mejoramiento de la produccin de loscultivos. Hoy en da, con el creciente inters en los conceptos de agricultura deprecisin, y la disponibilidad de sistemas de computacin rpidos yrelativamente baratos y herramientas de anlisis como los GIS, hay un interscreciente en la percepcin remota. Hoy en da, hay dos fuentes principales dedatos de PR satelitales disponibles: LANDSAT y SPOT.

    LANDSAT: el primer satlite lanzado por los Estados Unidos para elmonitoreo de recursos terrestres fue inicialmente llamado ERTS-1 (EarthResources Technology Satellite) Luego este satlite junto con 5 ms recibieronel nombre LANDSAT (Land Satellite). Los satlites LANDSAT 1-6 fueronlanzados entre 1972 y 1993. Los LANDSAT 1-3 "vean" toda la tierra cada 18das. Los LANDSATs 4-5 (el 6 no logr llegar a la rbita) fueron acortandoel ciclo de repeticin a 16 das. Las rbitas de estos satlites sonsincronizadas con el sol, lo que quiere decir que cada pasada sobre un puntodado en la tierra ocurra a la misma hora local, una vez por ciclo de repeticin.Recuerde que la posicin del sol afecta los datos de la PR. Una rbitasincronizada con el sol asegura que el sol est en la misma ubicacin en elcielo cada vez que el satlite recoge los datos de un sitio dado. Por supuesto,la posicin del sol en el cielo a una hora dada del da tambin cambia con lasestaciones.

    Los datos de PR producidos por el sistema LANDSAT provienen dedos tipos de sensores. Un sensor es un Scanner Multiespectral (MSS). El otrosensor es un mapeador temtico (TM), as llamado porque fueron designadospara crear mapas de diferentes categoras de caractersticas superficiales otemas. El lanzamiento de LANDSAT 7 fue propuesto para 1997. El satlite deobservacin terrestre tendr una carga til que incluye Mapeador TemticoReforzado (ETM) y una formacin de sensores multiespectral linear (MLA)avanzada. El ETM va a percibir bandas multiespectrales con una resolucinespacial de 98 pies (30 m), una banda de onda termal corta con una resolucinespacial de 197 pies (60 m), y una banda pancromtica con una resolucinespacial de 49 pies (15 m). El sensor MLA tendr un radimetro para recogerdatos de 16 bandas dentro del visible las longitudes de onda del infrarrojocercano con una resolucin espacial de 33 pies (10 m). Los productosLANDSAT TM y MSS estn disponibles por EOSAT Corporation, Lanham, MD.

    SPOT: la otra fuente principal de percepcin remota satelital, SPOT (SystemePour l'Observation de la Terre) es operado por los franceses y ofrece imgenescon una resolucin espacial entre 33 y 66 pies (10 a 20 m). El primer vehculosatelital SPOT fue lanzado en 1986. SPOT marc una divergencia de losscanners usados en los satlites LANDSAT en favor de la disposicin linear de

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    los sensores. Las imgenes SPOT estn disponibles por SPOT ImageCorporation, Reston, VA.

    Hasta hoy, la mayora de los usuarios de los datos de PR satelital hansido grandes corporaciones o agencias gubernamentales que estabaninteresados en recoger datos de reas muy grandes. Por ejemplo, el ServicioNacional de Estadstica Agropecuaria(NASS) del Departamento de Agriculturade los Estados Unidos (USDA) usa imgenes multiespectrales para comprobarlos cambios en los cultivos y para ajustar la intensidad de muestreo del suelopara cultivos especficos. Trabajando con las oficinas de la NASS, los datos dela PR pueden ser comprobados en el campo, tipos de cultivos identificados, yse puede estimar el nivel de produccin de los cultivos en cada estado. ElServicio de Agricultura Extranjero (FAS) actualmente usa la percepcin remotapara identificar cultivos, estimar reas, y estimar la produccin de grano enotros pases.

    La resolucin de SPOT, 66 pies (20 m) en los modos multiespectrales y33 pies (10 m) en el modo pancromtico, son actualmente los datos satelitalesal alcance del pblico en general con mejor resolucin espacial. Sin embargo,los planes son, para dentro de unos pocos aos, lanzar numerosossatlites que tendrn una resolucin espacial mucho mejor (3,3 pies [1m]). Varios de estos satlites tambin tendrn una resolucin espacial muchomejor, con bandas de longitud de onda mucho menores (0,02 micrones deancho para cada banda en vez de 0,2 micrones). La combinacin de unamayor resolucin espacial y una mayor resolucin espectral hardisponible una enorme cantidad de datos para evaluacin de recursos yde cultivos. Considere que con una resolucin espacial de 3,3 pies (1 m), enuna imagen satelital de 115 millas por 115 millas (185 km x 185 km) consistirde mas de 34 billones de pixels o puntos de datos. Con el fin de reducir losrequerimientos de grabado y de memoria algunas compaas solo prendernlos sensores cuando se requiera la informacin.

    Fuentes de datos de sensores remotos basados en aviones

    Estn disponibles tanto fotografas areas como datos digitales para losproductores. La Agencia de Servicios Agrcolas del USDA ha hecho extensouso de las fotografas areas. Las fotografas son usadas para inventariar lassuperficies de los cultivos como referencia para la administracin de losprogramas agrcolas del gobierno. Las fotos proveen imgenes de los lotes ycultivos cercanos al final de la estacin, pero son de poca utilidad para elmanejo durante su ciclo.

    Una fuente comercial de datos digitales de percepcin remota es elRESOURCE21, una empresa comenzada en 1991 para proveer un servicio deinformacin de PR, destinado a productores en partes de Estados Unidos. Losmapas, que tienen una resolucin espacial de 33 pies (10 m), incluyen:

    Mapa a color del suelo

    Mapa calibrado de vegetacin

    Mapa realzado de vegetacin

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    Mapa de cambio de vegetacin

    El Mapa a color del suelo provee informacin sobre la textura del sueloy los niveles de contenido de materia orgnica que pueden indicardiferencias en el patrn del suelo dentro de los lotes. Las operaciones desiembra, aplicaciones de herbicidas, y muestreo de suelo pueden serplaneadas de acuerdo a la informacin de las propiedades del mismo. Estosmapas son acompaados por una escala de colores para usar en lainterpretacin de la imagen, pero los mapas no sirven para hacercomparaciones del mismo lote a travs del tiempo o entre distintos lotes.Esto se debe, en parte, al efecto que tiene el contenido de humedad delsuelo sobre su reflectancia en el momento de su medicin. Cuandocambie el contenido de humedad, los mapas sern diferentes.

    Lote de maz donde se observavariabilidad por mayor pluviometracer-cano al centro del pivote.

    Los mapas de suelos y losde vegetacin estngeorreferenciados. Se proveenmarcas latitudinales ylongitudinales para ayudar alproduc-tor a localizar sitios deinters dentro de los lotesusando coordenadas deposicin. Esto es til si elproductor cuenta con unsistema de posiciona-mientocomo DGPS para guiarlo den-tro del lote.

    La informacin contenida en una nica imagen de percepcin remota puedeser de valor para el productor solo si es relacionada a condiciones en el lote. Siembargo, un componente vital del proceso de percepcin remota, es lahabilidad de comparar datos entre un vuelo y otro. A travs del tiempo, tantolas condiciones de percepcin como las condiciones de cultivo cambianhaciendo difcil determinar cul influenci los datos de PR. Para podercomparar imgenes preparadas en distintos momentos, se deben tener encuenta los factores que afectan la percepcin (por ejemplo los efectosatmosfricos y de radiacin) para poder estandarizar las imgenes. Paralograr esta estandarizacin, se deben examinar en cada vuelo objetos que nocambian de reflectancia, como autopistas. Estos objetos estticos producen lamisma reflectancia a travs del verano (la porcin crtica del crecimiento de lamayora de los cultivos en hilera).

    De esta forma se pueden determinar y tener en cuenta los efectoshumedad, polvo y ngulo del sol, usando una escala absoluta, pudiendocomparar datos en el tiempo y el espacio. La escala absoluta usada por

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    RESOURCE21 es llamada ndice de vegetacin verde (GVI green vegetationindex). Se asignan distintos valores a cada uno de los 20 rangos en el GVI. Seproduce un mapa de vegetacin calibrado representando la vegetacinmapeada en un lote en trminos de color dentro del GVI para ilustrar el estadodel cultivo. Cada pixel, representa un rea de 33 pies por 33 pies (10 m x 10m), ser puesto dentro de una de las categoras de colores. El ndice esthecho para que 1 represente suelo desnudo y 20 mxima madurezvegetativa.

    Se acompaa el mapa de vegetacin con un histograma o grfico defrecuencia de distribucin de pixeles dentro de las distintas categoras decolores, del vuelo actual y pasado, para permitir la comparacin estadstica deespectros de vuelo en vuelo.

    En un tpico mapa de vegetacin calibrado, todos los pixeles en una imagensern representados por un pequeo nmero de las 20 categoras dentro de laGVI. Usando una tcnica de refuerzo conocida como interpolacin, el pequeonmero de categoras de color (generalmente alrededor de 3) representadaspor pixeles en el mapa de vegetacin calibrado puede ser estirado para abarcartodo el espectro de 20 categoras. A los pixeles ms oscuros (ms verdes)en la imagen original, se les asigna un valor GVI de 20 y los ms claros(menos verde) un valor de 1. La imagen resultante, un mapa realzado devegetacin, se produce para potenciar o realzar, pequeas variaciones en elcolor de la canopia de los cultivos. Los colores mostrados en el mapa no secorresponden con los colores en el lote. La intencin de estos colores esilustrar variaciones dentro de un lote especfico en momento dado. Desde quela distribucin de los pixeles dentro del lote cambiarn de vuelo a vuelo, losdatos interpolados representados en el mapa realzado de vegetacin nopueden ser comparados con mapas similares hechos durante otros vuelos delmismo lote, o con mapas realzados de vegetacin de otros lotes. El mapa estsimplemente pensado para dirigir o enfocar los esfuerzos de seguimientode los lotes en aquellas reas que muestran el mayor cambio en color.

    Los mapas de cambio de vegetacin son usados para identificarlugares en el lote que han sufrido cambios en la respuesta espectral delos cultivos de vuelo en vuelo. El mapa identifica lugares especficos en ellote en que han ocurrido cambios negativos y positivos en la respuestaespectral vegetativa, a travs del uso de un ndice normalizado de cambiovegetativo. Este mapa est basado en datos calibrados de dos vuelos y sirvecomo gua para la comprobacin a campo.

    Aplicaciones agronmicas de la percepcin remota- puntos a considerar

    Inclusive los impulsores de la PR en la agricultura de precisinadmiten que se debe "ganar su camino". En otras palabras, aquellos quepromocionan y venden productos de PR deben demostrar que le proveenal productor una ayuda en la toma de decisiones. La informacin generadapor la percepcin remota debe tambin ser precisa. Debe estar demostradoque la reflectancia medida puede estar correlacionada con propiedadesdel cultivo y del suelo que afectan al rendimiento. Esto significa que losdatos deben ser recolectados manualmente del campo y analizados parapermitir la verificacin de la calidad de los datos obtenidos por PR y

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    validar los mtodos para interpretarlos. Los datos de la PR deben serprocesados correctamente y transformados en un formato tal que asegure unaintegracin a un sistema de informacin geogrfico junto con otras capas dedatos de agricultura de precisin, como los mapas de rendimiento. Losdatos se deben recolectar en tiempos apropiados y enviados en un tiempoacorde. El calendario de cultivo es una gua importante para la cul son tiles elconjunto de datos para el manejo de sitio especfico de los cultivos dentro deuna estacin de crecimiento. El agricultor de precisin no puede esperar a queel cultivo est cercano a la madurez para recolectar datos que deben serinterpretados y verificados. Sera muy tarde para actuar.

    Cuanto ms chico sea cada pixel, mayor ser la resolucin de la imagenresultante. La alta resolucin tpicamente implica altos costos de equipamientopara percibir, procesar, y generar imgenes. Los requerimientos de resolucinde las imgenes de percepcin remota para la agricultura de precisin es unafuente de controversia. La mayora de los datos satelitales disponiblescorrientemente estn limitados a resoluciones entre 33 y 197 pies (10 a 60metros). Con bajas resoluciones, las caractersticas pequeas de loscultivos no sern identificables. La radiacin electromagntica de un granrea, por ejemplo 98 x 98 pies (30 x 30 metros), ser captada por el sensoren un nico instante y corresponder al valor de un pixel en la imagen.Esto es una ventaja cuando se examina reas de varias millas dedimetro, porque no tendramos una enorme cantidad de puntos de datospara almacenar, procesar y transformar en imagen. Sin embargo, cuandose examina campos a lotes que pueden tener superficies de unos pocos acres,la baja resolucin limita severamente la utilidad de los datos. Se promediala reflectancia de varias hileras del cultivo con la del suelo entre ellas para darvalor a cada pixel. Se ha propuesto que se necesita una resolucin de 66pies (20 m) para usar datos de PR en modelos de cultivos. Varios modelosde cultivos son usados para modelar en una escala de predio o mayor, pero noa una escala de lote. Si se va a usar la PR como una ayuda en el procesode manejo sobre una base de sitio especfico dentro de lotes individuales,los datos de alta resolucin parecen ser indispensables. Es por esto quelas imgenes areas son posiblemente una mejor opcin para elproductor hasta que los satlites puedan producir imgenes con mayorresolucin.

    Los datos provenientes de PR recolectados por sensores ubicados enaviones de baja altitud pueden proveer imgenes de mayor resolucinque aquellos sensores ubicados en satlites. Tambin, los sensores enaviones son ms fciles de mantener y tienen un costo operativo menor quelos satelitales. Usando aviones, las reas de inters seleccionadas pueden serpercibidas y analizadas cuando sea conveniente y las condiciones- clima,momento de la estacin, temperatura superficial, y humedad- son ptimas. Lossatlites, sin embargo, estn en rbitas fijas y no pueden tomar una imagen deun lote en cualquier momento. El proceso de percepcin est sujeto al paso delos satlites. Algunos satlites pasan por el mismo lugar solo una vez cada 16das y otros cada 26 das. Salvo que halla varios satlites disponibles para unproveedor de servicios de PR, o satlites con la habilidad de dirigir los sensoreshacia un rea en particular, se pueden recolectar imgenes solo una vez en elciclo de repeticin del satlite. Muchas son las cosas que le pueden pasar a un

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    cultivo durante un nico da durante la estacin de crecimiento. Lascondiciones del los cultivos pueden cambiar drsticamente en el trmino deunos pocos das. Por eso, si un satlite pasa por un punto en particularsolo una vez cada 16 o 26 das, el hecho que haya pobres condiciones depercepcin (como una gran nubosidad) en el momento de paso puederesultar en una prdida de informacin crtica. Algunas reas de Europatienen suficientes das cubiertos como para dificultar la toma de imgenes en elvisible y en infrarrojo cercano. En estas reas se ha usado la toma deimgenes mediante sensores radar de microondas, para determinar lascondiciones de la superficie, porque este sistema puede operar enprcticamente todas las condiciones meteorolgicas (las microondas puedenpenetrar casi todas las nubes). Otro factor que afecta la utilidad de los datos dePR es el perodo de retorno. Este es el tiempo transcurrido entre que elsatlite toma la imagen y esta es recibida por el cliente. El factor tiempopuede ser crtico en el xito cuando se trata de atender deficienciasnutricionales o ataques de pestes en un cultivo en crecimiento. Algunosservicios de PR ofrecen perodos de retorno de dos o tres semanas. Losexpertos en la materia sugieren que la informacin debe estar disponibleal productor en un tiempo no mayor a 24- 48 horas desde su recoleccin.

    Consideraciones econmicas

    As como muchos otros aspectos de la agricultura de precisin, laadopcin de la percepcin remota estar afectada en gran medida aconsideraciones econmicas. A menos que haya alguna evidencia de que laincorporacin de la PR a la agricultura de precisin implique unaganancia econmica, su adopcin masiva es bastante improbable. Lasventajas econmicas resultantes de la aplicacin de la PR a la agricultura deprecisin son difciles de determinar. Ahora es posible estimar los costosasociados con los productos y servicios de PR disponibles hoy en da. Paraimgenes satelitales, el costo vara con el tipo de estas (pancromtica contramultiespectral), por el tamao de la imagen (superficie de cobertura), y por elnivel de procesamiento requerido. Las imgenes pueden ser enviadas dentrode 8 a 15 das hbiles desde el pedido. Sin embargo, las imgenes SPOTpueden ser enviadas electrnicamente. Los datos que son enviados vaInternet pueden llegar al usuario en 48 horas. El perodo de retorno estafectado por el nivel de procesamiento solicitado por el cliente. Las imgenesque han sido convertidas para compatibilizar con un sistema GIS (convertida aun sistema de coordenadas especfico) cuestan ms que las imgenesestndar. Los mapas producidos por sensores remotos ubicados en avionesson menores en tamao y en costo. De hecho, RESOURCE21 presupuesta suservicio sobre una base de unidad de rea ms que por mapa.

    Desarrollo futuro de la percepcin remota en aplicaciones agronmicas

    Los sensores ms modernos para usar en plataformas ubicadas enaviones o satlites son llamados sensores hiperespectrales. A diferencia delos sistemas electro-pticos del pasado, estos sensores son capaces degenerar datos de cientos de longitudes de onda simultneamente. Con estos

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    sistemas se pueden detectar pequeas "irregularidades" espectrales queseran ignorados por otros equipos que solo captan bandas espectralesmayores. Se potenciara mucho el diagnstico de los cultivos usandosensores multiespectrales, si se desarrollaran tcnicas apropiadas pararelacionar condiciones de cultivo con datos de sensores remotos. Poraos los tcnicos y consultores han usado indicadores visuales paradiagnosticar deficiencias nutricionales en los cultivos. Comnmente unaplanta que sufre deficiencias nutricionales sufrir un cambio en el colorde las hojas. Esto significa que las longitudes de onda del espectro visiblecumplen un rol en el diagnstico visual de las deficiencias nutricionalescomunes. Con la nueva generacin de tecnologa de PR, incluyendo mssatlites y sensores con mayor resolucin espacial y espectral, seraposible hacer un diagnstico fino basado en datos de PR del cultivo.

    A pesar que los datos de PR por s solos son de cuestionable valor parael productor, pueden ser usados en combinacin con otras herramientas demanejo como los modelos de simulacin de cultivos. Mediante los modelos desimulacin de cultivos, el productor puede empezar a responder preguntassobre que pas en una situacin productiva en particular y predecir que pasarpara un conjunto de circunstancias dadas, por lo que las decisiones de manejopuedan ser hechas y probadas inclusive antes que se siembre el cultivo. El usode modelos de simulacin le permitir al productor probar variasestrategias productivas sin ni siquiera ir al campo. Factores como elcontenido de humedad del suelo y la temperatura del aire pueden tener untremendo efecto sobre el rendimiento de los cultivos, inclusive si estosfactores inducieran estrs solo por perodos cortos de tiempo. Lahabilidad de registrar datos de cultivo, suelo y ambiente de forma regulardurante el crecimiento de los cultivos puede aportar informacin crtica cuandoun productor comienza a responder preguntas concernientes al rendimiento delos cultivos y a las relaciones causa efecto. Se desarrollarn modelos desimulacin precisos cuando haya disponible suficiente informacin decultivos e informacin relacionada con ellos para demostrar sucapacidad. La cantidad de datos que pueden ser recolectados mediante lapercepcin remota sobre los cultivos y condiciones ambientales de formaregular, puede contribuir significativamente al desarrollo de modelos desimulacin.

    Por ello las Universidades de EEUU estn trabajando, algunas de ellas enconvenio con la NASA poniendo especial nfasis en la obtencin de datosprecisos de los diferentes cultivos (soja y maz principalmente dentro de losextensivos) utilizando sensores remotos multiespectrales, que permitenrelacionar condiciones del cultivo muchas de ellas generadas en ensayos decampo laboratorio) con los datos obtenidos de sensores remotos.

    El conocimiento preciso del nivel de correlacin de los datos obtenidos desensores remotos teniendo en cuenta las condiciones de los diferentes cultivosa nivel de sitio de observacin, permitir avanzar en el objetivo del desarrollode esta tecnologa que consiste en disponer de imgenes rpidas y precisas deun cultivo y poder percibir con cierta exactitud su estado de crecimientocorrelacionndolo con factores de rendimiento que tengan un buen ajuste conlos patrones obtenidos a travs de ensayos precisos.

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    Autores: von Martini, AxelBragachini, MarioBianchini, AgustnMartellotto, EduardoMndez, AndrsProyecto Agricultura de Precisin INTA Manfredi.

    Bibliografa consultada:

    John E. Kubar. Ao 1997. The Precision-Farming-Farming Guide forAgriculturist. Remote Sensing, pg. 51-64. Publisher: John DeerePublishing. Dept. 374-(USA).

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