Base de coneixement

Articles

Històric d'articles

Descarrega't la versió en PDF d'aquest document

Altres - 03 de juliol de 2015

Teledetecció agrícola: La revolució dels drons i la importància del pensament agronòmic

Autor: Fran Garcia

En els últims anys les tècniques de maneig agrícola estan vivint una revolució impulsada per la necessitat d’adaptació a les noves condicions econòmiques, socials, climàtiques i normatives a nivell mundial.

L’agricultura del futur ens obligarà a produir més, amb més qualitat i amb un limitat ús dels productes agro-químics, i aquests factors posaran en un greu perill la viabilitat de certes explotacions agrícoles tal i com les hem entès fins el moment. La incorporació de noves tècniques de gestió de les operacions de maneig agrícola dels diferents cultius és vital per tal de preservar la sostenibilitat econòmica i mediambiental de les empreses del sector agrícola. L’agricultura de precisió reconeix la variabilitat espacial dins de la parcel·la i proposa un maneig diferenciat i específic adaptat a les necessitats del cultiu per tal d’optimitzar les actuacions dutes a terme. El primer pas per a planificar cadascuna de les intervencions en el nostre cultiu és posseir coneixement acurat de la condició fisiològica de les nostres plantes, així com la seva distribució al llarg de la parcel·la.


La teledetecció aèria s’ha posicionat recentment entre una de les aplicacions més prometedores per a la presa de dades i visualització de les diferències de creixement del cultiu a les parcel·les
. Aquest increment ha sofert un gran impuls amb l’aparició de les plataformes aèries no tripulades (UAV per les seves sigles en anglès), mediàticament conegudes com a drons (figura 1). Aquests sistemes aeris són capaços de volar a baixa alçada incrementant notablement la capacitat de discriminació dels objectes fotografiats i són una de les revolucions tecnològiques més notables en l’agriculutra moderna. Els avantatges més importants que ofereixen els drons a la teledetecció agrícola en vers a sistemes aeris tripulats (avions) o satèl·lits són:


• Els drons ofereixen flexibilitat en la presa de dades. Poden volar a diferents alçades, amb diferents càmeres i sensors i tants cops al dia com sigui necessari.


• Podem planificar la captura de dades just en el moment exacte d’acord amb el desenvolupament fisiològic del cultiu i/o de qualsevol altre efecte que vulguem detectar.


• Volen per sota dels núvols, el que permet obtenir dades fiables i sense artefactes a la imatge en la majoria de casos.


• El cost associat l’operació i manteniment dels equips és inferior al d’altres aeronaus.


• Són respectuosos amb el medi ambient ja que una gran part dels UAV estan propulsats per motors elèctrics.


• Ofereixen rendibilitat per a petites parcel·les on fer volar un avió o obtenir dades satèl·lit no seria econòmicament viable.


• És una tecnologia en continu desenvolupament on els preus dels components estan destinats a baixar i els sensors es miniaturitzaran cada cop més.



Figura 1: Diferents UAV usats en agricultura. A) Hexakopter de Mikrokopter, B) Maxi Jocker 3, C) Trimble Gatewing X100, D) Atmos-6 de CatUAV.

Amb tots aquests avantatges tècnics, sembla clar que els UAV ofereixen unes prestacions incomparables per penetrar en el món de l’agricultura de forma fulminant com ja ho estan fent. Queda clar que els UAV són una oportunitat interessant de negoci, i el creixement d’empreses relacionades amb el disseny, muntatge i oferta de serveis usant aquest tipus d’aeronaus no tripulades ha seguit un patró exponencial en els últims cinc anys, posant els drons en una situació capdavantera des del punt de vista mediàtic. Ara bé, la penetració en el mercat agrícola només serà sostinguda en el temps si tenim en compte que el valor agronòmic de la teledetecció rau en l’anàlisi i interpretació de les dades obtingudes, i com es tradueixen en prescripcions de maneig agrícola específic. qTony Proffitt, expert en viticultura de precisió del Precision Viticulture Australia, ja apuntava al 2005 en un congrés a Dunsborough (Austràlia), que el factor més important per a millorar l’adopció de la teledetecció a la viticultura era l’anàlisi i interpretació de les dades, i sobre tot, la manera com s’entregava aquesta informació a l’agricultor. Aquest problema segueix present avui en dia, i tot i que el nombre de proveïdors d’imatge aèria s’ha disparat en els últims anys, encara són pocs els analistes, consultors i empreses de serveis capaços d’oferir informació fiable i pràctica sobre els mapes analitzats (Zhang i Kovacs, 2012). Així doncs, sorgeix una nova figura, la de l’enginyer agrònom expert en teledetecció agrícola, capaç de definir les variables indispensables per a una correcta presa de dades, analitzar i interpretar els mapes i oferir recomanació i acompanyament en el maneig de la finca. Algunes de les tasques que requeriran el seu coneixement són:


• Abans de l’adquisició de dades, selecció de les condicions tècniques del vol per tal de maximitzar la fiabilitat dels mapes. Cal conèixer les característiques del cultiu en estudi des de les vessants fisiològiques, agronòmiques i espectrals per tal de decidir aspectes rellevants del vol com: la resolució espacial de la imatge (alçada de vol), el tipus de sensor i el millor moment de la temporada per a dur a terme la captura de dades.


• Durant el procés de càlcul dels mapes agrícoles (figura 2), l’expert en teledetecció requereix d’un coneixement dels principals índex de vegetació disponibles, així com les correlacions existents entre els valors d’aquests índex i les propietats fisiològiques i agronòmiques del cultiu. Només d’aquesta manera serem capaços d’extreure la informació agronòmica rellevant i fiable, i caldrà validar els mapes a camp amb presa de mostres i observacions visuals.


• Per a l’anàlisi i interpretació dels mapes és necessari un pensament agronòmic i els resultats dependran, entre altres factors, de l’estratègia comercial de l’empresa: maximització de la producció o maximització de la qualitat. Cal conèixer el rendiment econòmic del cultiu, les propietats del producte que són valorades pel mercat i quin tipus de producte vol comercialitzar l’empresa.

Les recomanacions de maneig agrícola, per exemple basant-nos en el mapa de vigor de la figura 2, no poden ser les mateixes per a una empresa vitivinícola que aposta per la màxima qualitat dels seus vins que per un productor que ven el raïm a tercers i al que probablement importi més aconseguir una gran producció sacrificant qualitat. La primera pot estar interessada en dur a terme un maneig agronòmic per maximitzar les diferències entre les zones de qualitat molt alta i qualitat normal de la parcel·la i fer una vinificació diferenciada dels raïms resultants de les dos qualitats. Per una altra banda, la segona estratègia pot ser la de portar totes les vinyes a un creixement homogeni que asseguri la màxima producció, ja que les zones on el cep produeix poc raïm però de molt alta qualitat pot arribar a ser una zona de pèrdua econòmica si el que interessa és maximitzar la producció.


Les noves generacions d’enginyers agrònoms es trobaran amb un nou paradigma on les noves tecnologies, sensors, el Big Data i models matemàtics complexos formaran part del dia a dia en l’agricultura
. Fins ara, hi ha hagut cert intrusisme per part d’enginyers de telecomunicacions, computació, aeronàutics o informàtics que posseïen els coneixements en programació, electrònica, sensors i matemàtiques però que han demostrat ser poc eficients a l’hora d’analitzar les dades amb un rerefons agrícola i incapaços de disseminar els resultats considerant els aspectes agronòmics. Cal crear equips multidisciplinaris on la presència de l’enginyer agrònom sigui cabdal sempre que es treballi per donar serveis tecnològics en agricultura. Així doncs, en el cas de la teledetecció agrícola, el perfil de l’agrònom expert es posiciona com a una nova porta d’especialització essencial si es vol treballar de manera optimitzada, incrementant les situacions d’èxit i oferint confiança i acompanyament a l’agricultor.


En quant al sector, la tendència és positiva, i es preveu un canvi de mentalitat de les noves generacions d’agricultors que acceptarà d’una millor manera la implantació de la teledetecció agrícola i la farà servir com a una eina d’informació per a planificar la gestió dels cultius durant la temporada.
Tot passa, però, per seguir demostrant que el seu us és justificat i mostrar al productor que treballar en base a mapes de cultiu reporta beneficis econòmics i mediambientals. Cal seguir acompanyant i assessorant als usuaris, generant sinèrgies entre professionals i empreses del sector agrícola per fer més fluida la transferència científica, desenvolupar millors serveis i, a més, seguir formant a productors, empreses de serveis i caps d’explotació. Si aconseguim donar la veu als usuaris finals de la teledetecció, podrem entendre millor les seves necessitats i treballar en la direcció correcta per solucionar els seus problemes.

Fran Garcia
Doctor en agricultura expert en teledetecció agrícola
Director d’AgroMapping
fgr@agromapping.com
www.agromapping.com

Referències:
Proffitt, T. “Applying precision viticulture in vineyards and some thoughts on its adoption”. Presentació a l’AHA Viticulture, New Zealand Winegrowers Research Committee, Novembre 2005.
Zhang, C., i Kovacs, J.M. 2012. “The application of small unmanned aerial systems for precision agriculture: a review.” Precision Agriculture 13(6):693–712.

Pujar


© 2017 Col·legi d'Enginyers Agrònoms de Catalunya

Col·legi d'Enginyers Agrònoms de Catalunya Seu Central

Passeig de Gràcia, 55, 6è 6a
08007 Barcelona

Tel. 93-215.26.00/93-215.26.04 - Fax 93-487.21.70

Col·legi d'Enginyers Agrònoms de Catalunya Delegació

Rambla Ferran 2, 4t A
25007 Lleida

Tel. 973 24 43 32 - Fax 973 24 43 32