Agricultura de precisión y sostenibilidad

Usos de la teledetección en agricultura de precisión

La teledetección es un término utilizado para la identificación y recolección de información sin tener contacto físico con el objeto de estudio; más específicamente, se refiere a la información recopilada por dispositivos que detectan radiación electromagnética, luz visible, luz infrarroja y luz infrarroja cercana. En usos agrícolas, la teledetección puede producir mediciones significativas de factores como la temperatura del aire y del suelo, la humedad, la altura del cultivo, el ancho y diámetro de la planta, las condiciones del viento y más. Los dispositivos de detección remota generalmente se instalan en equipos como satélites de posicionamiento global, UAV (vehículos aéreos no tripulados, también conocidos como drones) y otras formas de aeronaves de recolección de datos como dirigibles y globos. El uso de la detección remota en la agricultura puede proporcionar a los operadores agrícolas mapas de precisión ,capacidades de exploración de cultivos , información para ayudar en el cuidado de los cultivos y más.

Tipos de teledetección
Los tipos más comunes de teledetección utilizados en la agricultura se pueden dividir en cuatro categorías principales de resolución, que incluyen resolución espacial, resolución espectral, resolución radiométrica y resolución temporal . En resolución espacial, se puede recopilar información para identificar rasgos físicos en los cultivos, como el tamaño, la distancia relativa y los patrones de proximidad, la altura, el ancho y el diámetro de las plantas, el daño a los cultivos por infestación de plagas, el clima y más. La resolución espectral puede recopilar información basada en ciertos rangos de frecuencia, incluida la luz visible, la radiación electromagnética y la luz no visible, como la infrarroja y la infrarroja cercana.

La resolución espacial es la distancia entre una imagen que se está observando y el instrumento que la detecta. Un ejemplo sencillo para ayudar a visualizar la diferencia en la resolución espacial es la diferencia entre lo que un astronauta puede ver desde el espacio o lo que un piloto puede ver desde su avión. Si bien un piloto podría distinguir casas o calles, lo más probable es que el astronauta solo vea países y continentes. La resolución espacial puede ayudar a un agricultor a obtener imágenes precisas y de alta resolución que muestran puntos específicos en el campo y muestran una menor proporción de mapa a suelo. Mientras que, por otro lado, la resolución espacial también puede mostrar imágenes de baja resolución que ayudan a mostrar el campo completo o muchos campos a la vez, dando al agricultor una idea más general del estado general de sus campos.

Con la resolución espectral, se puede recopilar información sobre la salud de los cultivos mediante determinaciones como el color de las hojas; las hojas sanas de color verde brillante tendrán una longitud de onda espectral diferente a la de las hojas amarillas o marrones moribundas o en descomposición. Las concentraciones de nutrientes dentro de los cultivos, como el nitrógeno e incluso los niveles de humedad dentro del suelo, también darán firmas espectrales diferentes.

Al usar este tipo de resoluciones visuales, un operador agrícola puede determinar los problemas que afectan a sus cultivos y aplicar los remedios adecuados a las áreas afectadas. Si la resolución espectral ha identificado áreas dentro del campo de cultivo que tienen muy poco o demasiado de un nutriente dado, por ejemplo, los agricultores pueden aplicar menos o más fertilizante a esas áreas según sea necesario, en lugar de tratar todo el campo con una dosis medida uniformemente. . Lo mismo sería cierto para el manejo de infestaciones de plagas con tratamientos tradicionales con pesticidas.

La resolución radiométrica se refiere a los diferentes niveles de intensidad que puede detectar un sensor. Por lo general, el rango de resolución radiométrica es de 8 bits a 14 bits y de 256 niveles de escala de grises a 16.384 tonos de color distintos representados por separado en cada una de las bandas. Si la resolución radiométrica se usa correctamente, se puede usar para ayudar enormemente a los agricultores al mejorar la calidad, precisión y legibilidad de la imagen para que las fotografías aéreas y los escaneos se puedan usar y comprender de manera efectiva.

La resolución temporal se refiere esencialmente al período de tiempo durante el cual se recopilan los datos. Los períodos de recolección más largos recopilarán más datos que los más cortos, proporcionando así patrones más detallados en lo que respecta a la pérdida de nutrientes y humedad, las infestaciones de plagas, el crecimiento de los cultivos y más.

A menudo, existen factores que pueden dificultar la percepción remota, cosas como nubes, tormentas, inundaciones y muchas otras pueden interponerse en el camino. Estos factores pueden enturbiar la información y distorsionar los datos, aunque cuando se utiliza la resolución temporal, estos factores pueden mitigarse.

Cuando se utiliza un sistema de detección remota, existen compensaciones comunes entre las diferentes resoluciones. Por ejemplo, si un agricultor deseara una resolución espacial mucho mayor, la aumentaría reduciendo el IFOV (Campo de visión instantáneo). Si esto se redujera, disminuiría la capacidad de detectar energía fina y, por lo tanto, reduciría la resolución radiométrica y alteraría la imagen, lo que dificultaría la obtención de datos. Cuando se utiliza la teledetección, debe haber un equilibrio entre la resolución espacial, la resolución espectral, la resolución radiométrica y la resolución temporal; sin ella, la información recopilada podría ser inexacta o sesgada.

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