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Teledeteccin Agrcola

Publicado por en nov 30, 2012 en sidebar

La agricultura ha encontrado en la teledeteccin una herramienta muy poderosa y verstil. Hastahace poco la teledeteccin se restringa al estudio de zonas amplias. Con el incremento de la resolucin espacialy espectral, es posible ya la agricultura de precisin, con exactitudes por debajo del metro. El apoyo de lateledeteccin a la agricultura se basa en la determinacin de la signatura espectral de una zona de la superficie yde la identificacin a partir de ella de un determinado cultivo, de anomalas en su desarrollo o de cualquierfenmeno que acontezca sobre la superficie.

Aplicaciones

Aplicaciones de la teledeteccin a la agricultura:

Inventarios de cultivos.Identificacin de cultivos (seguimiento de la PAC).Pronstico de cosechas.Monitorizacin de la produccin de biomasa.Evaluacin de daos por sequa o inundaciones.

La agricultura ha encontrado en la teledeteccin una herramienta muy poderosa y verstil. lHasta hace poco lateledeteccin se restringa al estudio de zonas amplias. Con el incremento de la resolucin espacial y espectral,es posible ya la agricultura de precisin, con exactitudes por debajo del metro. El apoyo de la teledeteccin a laagricultura se basa en la determinacin de la signatura espectral de una zona de la superficie y de laidentificacin a partir de ella de un determinado cultivo, de anomalas en su desarrollo o de cualquier fenmenoque acontezca sobre la superficie.

Aplicaciones

Aplicaciones de la teledeteccin a la agricultura:

Inventarios de cultivos.Identificacin de cultivos (seguimiento de la PAC).Pronstico de cosechas.Monitorizacin de la produccin de biomasa.Evaluacin de daos por sequa o inundaciones.Control de plagas y enfermedades de los cultivos.Deteccin de estrs metablico (hdrico o nutricional).Agricultura de precisin.

Produccin agrcola

El control de la evolucin del desarrollo vegetativo se basa en el clculo de algn ndice de vegetacin, entre loscuales, el ms utilizado es el NDVI.

A partir de la imagen NDVI, se pueden localizar aquellas zonas en las que el crecimiento vegetativo de lacubierta vegetal o su eficiencia metablica hayan mermado con respecto a la media, en virtud de la disminucin

de su reflectancia en el infrarrojo prximo.

Apoyado en este fundamento se puede estimar la cantidad de materia seca vegetal o biomasa producida en unazona mediante una expresin del tipo:P representa la produccin total de materia seca en el perodo de tiempoNDVIt es el ndice de vegetacin de diferencia normalizada, que es funcin del momento consideradoC es una constante de proporcionalidad y K otra constante igual a la ordenada en el origen de la recta deregresin entre NDVI y P.

Con este procedimiento se pueden alcanzar correlaciones cercanas al 90% en la estimacin de la biomasa.

Estimacin de superficie en regado

Mediante clasificacin de imgenes, la teledeteccin puede mejorar las estimaciones de superficie en regadoobtenidas por muestreo en campo o bien reducir la muestra de campo manteniendo la precisin.

El mtodo es vlido para estimaciones regionales o comarcales (cuencas hidrogrficas, provincias, unidadeshidrolgicas).

El IRm es el intervalo espectral ms idneo para la identificacin del regado debido a la banda de absorcin delagua en 1,4 mm.

La clasificacin sola proporciona mucha confusin.

No se pueden identificar con fiabilidad parcelas menores a 0,3 ha.

Para la discriminacin secano/regado de cereales de invierno se requieren dos imgenes: una con alta actividadvegetativa y otra en la que est agostado. Influye la humedad ambiental.

La discriminacin de los regados de verano suele ser ms fcil por la sequedad circundante. Suelen emplearsedos imgenes de verano para la clasificacin.

Control de ayuda a superficies de la PAC

Evolucin del control de ayudas: muestreo en campo, fotointerpretacin, teledeteccin.

Imgenes utilizadas:

LandsatSPOTIRS-1C

Proceso:

Ortorrectificacin de las imgenes.Generacin de dos imgenes sintticas:Composicin RGB de ndices de vegetacin.Clasificacin digital.Composicin de los ndices de vegetacin (3 fechas)Slo actividad en XS.1: AZULSlo actividad en XS.2: ROJOSlo actividad en XS.3: VERDEActividad en XS.1 y XS.2: VIOLETAActividad en XS.2 y XS.3: AMARILLO

Actividad en las 3 imgenes XS: BLANCOAusencia de actividad en las 3 imgenes XS: NEGRO

Agricultura de precisin

En la agricultura de precisin se trata de medir el vigor vegetal en celdas de terreno lo ms pequeas posibles,de tal forma que pueda determinarse con exactitud el estado de cada una de ellas y proceder a un tratamientodiferenciado mediante maquinaria agrcola provista de GPS.

Ejemplo de trabajo de precisin.

A partir de la imagen digital del cultivo (A) el agricultor sabe cuales son los centros de variacin en la produccin yen funcin de ello, orienta un posterior muestreo para el Anlisis de Suelo geoposicionado con GPS diferencial.Se pueden superponer imgenes de aos anteriores para observar si siempre se han obtenido menoresrendimientos en las reas ms limitantes (C). Las zonas en ROJO en las figuras A y C son las zonas con mayorBIOMASA y las zonas con AZUL las de menor BIOMASA.

La imagen (B) es un mapa resultado de la cosecha monitoreada con maquinaria de precisin (sensores de flujo)que permiten al mismo tiempo que se cosecha dar el rendimiento. Esta imagen, como otros trabajos permitendemostrar la alta correlacin existente entre monitores de rendimientos e imagen IRp.

Los mapas D (Magnesio) y F (pH) denotan una deficiencia en las zonas donde hay exactamente menorBIOMASA. Esto explicara que el Magnesio y pH son los factores limitantes en el rendimiento y no as Fsforo(E), que no tiene correlacin con la BIOMASA

Maquinaria agrcola de precisin

Soluciones de Gestin Agronmica John Deere (AMS).

John Deere ha desarrollado la tecnologa de posicionamiento StarFire, que es un sistema de posicionamientoglobal, que procesa seales de GPS y diversas seales de correccin. La red StarFire tiene cobertura mundial.Mediante el empleo de un software de correccin, desarrollado conjuntamente JPL (NASA), en la prctica, losusuarios pueden lograr una precisin de 5 cm entre dos pasadas consecutivas con un apero.

Parallel Tracking (Sistemas de navegacin).

Este sistema ayuda a dirigir los equipos utilizando la seal diferencial StarFire, mejorando la productividad yeficacia. El agricultor puede manejar sus equipos en condiciones de baja visibilidad (p.e. de noche, con niebla,con polvo), reduciendo la superficie no tratada y el solape. Los usuarios pueden asegurar una cobertura exactade la siembra y los tratamientos qumicos, logrando una dosificacin precisa.

En fase de desarrollo:

Programa Field Doc.

Field Doc permite al usuario grabar y documentar automticamente la informacin necesaria para satisfacertodas las exigencias agronmicas, legales y medioambientales de trabajo. Adems, permite medir las lindes, altiempo que proporciona una funcin de localizacin. Los datos generados pueden ser importados y analizados enordenador, utilizando programas como JD Office.

Comunicaciones.

JDLink permite el mantenimiento preventivo y el diagnostico remoto de anomalas. Recopila datos de losequipos, los tranmite mediante telefona mvil al servidor central donde son procesados y transmitidos a losusuarios a travs de Internet.

Sistema de monitor de rendimiento: Equipo bsico en las cosechadoras 9650 CWS, 9650 STS y 9750 STS.

Es un modo efectivo para determinar la variacin de rendimiento sobre la marcha Mientras se cosecha, elmonitor GreenStar, montado sobre el poste derecho de la cabina, muestra los datos de rendimiento y humedadcapturados por el sistema Adems, tiene la opcin de contar con el Data Store, una unidad portable que permitetransferir los datos de cosecha, por cultivo y por lotes, al ordenador personal, con el formato Excel.

El sistema de mapeo de rendimiento permite potenciar la utilidad del monitor de rendimiento obteniendo datosgeoreferenciados. Consta de:

Tiene una combinacin de receptor/antena para la seal del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) y la sealde correccin diferencial para dar una ubicacin precisa de la mquina.

Un sistema de 10 canales permite el seguimiento simultneo de hasta 10 satlites.Una sola antena recibe las seales de GPS y de correccin diferencial.Con ambas seales el receptor tiene una precisin de 25 centmetros a 2 metros, dependiendo de lafuente de la seal de correccin diferencial.Localiza las seales de GPS y correccin diferencial en pocos minutos desde de el arranque.

La seal de correccin diferencial banda L doble frecuencia es provista por John Deere con gran confiabilidad ycobertura total en todo el continente y permite una precisin promedio de 30 cm con una frecuencia deactualizacin de 5 Hz.

Procesador mvil.Tarjeta PC CardSoftware JDmap

Diseado para personalizar mapas o informes. Permite estudiar el rendimiento, la humedad del grano, malezas,distintos fertilizantes o dosis del mismo y variedades de semillas a travs de mapas e informes.Tambin es elmedio para la calibracin posterior a cosecha de rendimiento y humedad, edicin de informacin del lote ynormalizacin de datos.

Sensores experimentales

ATLAS (Advanced Thermal and Land Applications Sensor).Vuela a bordo de un Stennis Lear jet de la NASA.Es multiespectral con 15 canales en VIS IRp IRt.Resolucin espacial de 2.0 metros aproximadamenteSwath de 30 grados a cada lado del avin.

Mapas de produccin

Si para una parcela se desarrollan mapas de distribucin espacial de productividad potencial del suelo (mapas decosecha esperada) y mapas de distribucin espacial disponibilidad de nutrientes del suelo, pueden aplicarsefertilizantes y abonos orgnicos en dotaciones por hectrea proporcionales a la cosecha esperada y a lafertilidad del suelo punto a punto. Este procedimiento optimiza el potencial econmico de la parcela, minimizandoa la vez la percolacin de nutrientes.

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