Agricultura de precisión y sostenibilidad

Datos espaciales y agricultura de precisión

La agricultura de precisión es una metodología de gestión agrícola que se basa en datos y análisis de datos para respaldar el proceso de toma de decisiones del agricultor para reducir los insumos.

El origen de la agricultura de precisión comienza cuando los investigadores recolectan muestras de suelo y utilizan métodos de estadísticas espaciales para determinar los diferentes tipos de suelo en un campo. A partir de este análisis, los investigadores desarrollaron mapas de suelos. Las granjas fueron las primeras en adoptar tecnologías de GPS y sistemas de información geográfica (GIS). A medida que el GPS civil se volvió más preciso, las granjas comenzaron a utilizar esta tecnología para aumentar la precisión de los datos espaciales operativos. Recopilación de datos espaciales de equipos y sensores que permitieron a las granjas identificar las áreas de alto rendimiento. Además, el uso de datos de GPS para determinar dónde aumentar o disminuir el uso de pesticidas, fertilizantes y riego.

Software como insumo agrícola
El caso comercial de los métodos de agricultura de precisión es la reducción de insumos agrícolas. Los insumos agrícolas van desde equipos, semillas, pesticidas hasta energía. A su vez, una reducción de los insumos agrícolas reduce el costo total para producir una cosecha.

Los insumos agrícolas modernos incluyen un ecosistema de Internet de las cosas (IoT): redes de sensores avanzados, tractores de conducción autoguiada (que recolectan tanto cultivos como datos), servidores y drones. Además, los datos adquiridos también son un insumo de la explotación. Los datos adquiridos por la finca ayudan en la planificación y ejecución de la cosecha, como información meteorológica e imágenes de satélite.
Cosecha, tanto cultivos como datos
Durante la siembra y la cosecha, estos insumos agrícolas producen más datos para que la granja los analice. Ubicación de los tractores y su estado, vuelos de drones para encontrar áreas de cultivos bajo presión y los rendimientos de los campos individuales. Las granjas más pequeñas solo pueden generar unos pocos cientos de filas de datos al día, mientras que una granja grande podría generar miles de millones.

Según Business Insider, la cantidad de datos generados por la granja aumentará drásticamente durante los próximos 20 años.

A medida que aumenta la cantidad de datos que genera la granja, la gestión y el análisis de datos se vuelven más difíciles y costosos.

Software de código abierto y agricultura
La tecnología de software libre y de código abierto para geoespacial (FOSS4G) puede desempeñar un papel en la reducción del costo de las entradas de software y permitir que las granjas analicen y visualicen sus datos.

Dos proyectos de software LocationTech, alojados en la Fundación Eclipse, pueden ayudar a las granjas con el análisis de grandes cantidades de datos espaciales: LocationTech GeoMesa y LocationTech GeoTrellis.

GeoMesa
GeoMesa trae análisis y visualizaciones espaciotemporales a Accumulo, un sistema escalable de almacenamiento y recuperación de datos. Las granjas que aprovechan GeoMesa podrán realizar análisis a gran escala en sus datos vectoriales. Los datos vectoriales normalmente se recopilan mediante sensores y tractores: datos operativos generales. Los datos vectoriales también pueden incluir informes meteorológicos y cualquier dato que se haya convertido de ráster a vector.

Al darle a la granja la capacidad de procesar estos conjuntos de datos operativos masivos, la información sobre el impacto de las operaciones diarias en la cosecha se vuelve más clara. Estos análisis le darán a la finca una mejor comprensión de cómo administrar las operaciones y aplicar estas lecciones aprendidas a la próxima temporada de cosecha.

Para obtener más información sobre GeoMesa, lea este artículo .

GeoTrellis
GeoTrellis puede procesar por lotes grandes cantidades de datos ráster. Con las actualizaciones diarias de los satélites y la recopilación de drones sobre la marcha, la cantidad de datos ráster recopilados por las granjas nunca ha sido mayor.

Al utilizar GeoTrellis, una granja puede analizar grandes cantidades de datos ráster a bajo costo. Esto ayudará a la finca a identificar dónde las plantas están bajo presión o qué áreas están siendo regadas en exceso o en exceso. Mediante el procesamiento de estos datos ráster, la granja comprenderá mejor los puntos problemáticos y podrá investigar esas áreas objetivo.

Para obtener más información sobre GeoTrellis, lea este artículo .

Las granjas más pequeñas también pueden beneficiarse del uso de la tecnología FOSS4G. Las granjas con un SIG basado en la web pueden usar Geoserver para generar y mantener mapas y aplicaciones web. Postgres / PostGIS puede proporcionar gestión de datos espaciales y geoanálisis de datos agrícolas.

Para el análisis espacial de escritorio del día a día, una granja puede usar QGIS o gvSIG. Ambas aplicaciones de escritorio pueden realizar análisis geoespaciales robustos y generar mapas.

Al reducir los costos de sus entradas de software para realizar geoanalíticas y visualizaciones tanto a gran como a pequeña escala, la granja podrá aumentar el rendimiento de sus operaciones y aumentar la eficiencia.