Drones Y Satélites En El Sector Agrícola

Drones Y Satélites En La agricultura Y La Observación Del Campo

La tecnología de teledetección (drones y satélites) se ha vuelto más asequible en los últimos tiempos y el ámbito de sus aplicaciones abarca un número creciente de esferas. Los agricultores también se enfrentan a la necesidad de utilizar la teledetección tarde o temprano, por lo que están explorando con entusiasmo las ventajas de utilizar un dron o un satélite para la gestión de las explotaciones agrícolas con el fin de aumentar la productividad del campo.

Los diferentes tipos de satélites pueden realizar múltiples tareas de monitorización, como la meteorología actual y la previsión meteorológica o el análisis de la salud de los cultivos.

Volando a baja altura, los drones pueden captar la cara de un ladrón o distinguir especies de plagas y/o signos de enfermedades de los cultivos. El ángulo de los vuelos de los drones permite compilar mapas y modelos interactivos en 3D.

Los satélites, por su parte, capturan vastos territorios y no se ven afectados por la lluvia o el viento. Por ello, las imágenes de satélite pueden ser una opción más barata cuando no es necesaria una gran precisión.

Cada método tiene sus ventajas e inconvenientes de uso. Por ello, la opción más inteligente y rentable es combinar drones e imágenes de satélite siempre que sea posible.

Uso De Drones Y Satélites En Agricultura

Las imágenes aéreas muestran lo que ocurre en las explotaciones agrícolas mediante la recogida de datos desde el cielo. En algunos casos, los datos obtenidos desde el espacio con satélites son más rentables que poner en funcionamiento un dron, pero éstos también tienen sus peculiaridades de uso y sus ventajas. Por eso, drones y satélites no pueden sustituir el uno al otro del todo, sino complementarse con éxito.

Por un lado, los satélites son útiles para:

• Previsión de precipitaciones para programar los eventos de riego según las necesidades de los cultivos, ahorrar recursos con las próximas lluvias y evitar encharcamientos.
• Evaluación del desarrollo de los cultivos en todas las fases de crecimiento en programas informáticos basados en datos de satélite para la agricultura de precisión.
• Análisis de la fertilidad y la salud del suelo mediante índices de vegetación para determinar la necesidad y cantidad de fertilizantes.
• Monitorización de la humedad del suelo (en la superficie o zona radicular) para medir a punto de marchitez permanente de los cultivos y prevenir el estrés hídrico.
• Predicción del rendimiento y posterior evaluación de la productividad del campo mediante el procesamiento de imágenes de satélite y análisis de los índices de vegetación.
  Estimación del tiempo de cosecha con algoritmos de software agrícola para imágenes de satélite del campo y análisis de cultivos.
• Teledetección de la estructura del dosel para medir la biomasa de la vegetación, la altura de las plantas, el estado fenológico, el LAI y desarrollar planes de fertilización y fertirrigación.
• Teledetección de la superficie del dosel para medir el contenido de clorofila, los daños en las plantas por plagas o enfermedades de los cultivos y eliminar la maleza. Las razones del bajo contenido de clorofila o de la productividad pueden ser identificadas con exactitud después de la exploración y abordadas en consecuencia.
• El seguimiento y monitorización de los animales mediante archivos de imágenes de satélite para analizar la productividad del ganado en diferentes pastos en los últimos años y elegir las zonas más adecuadas para el pastoreo en el futuro más próximo.

Por otro lado, el uso de drones en la agricultura está justificado dado el ángulo en el que capturan las imágenes. A pesar de las últimas innovaciones, las imágenes de satélite son bastante planas debido a su ángulo cercano a 90º. Otra función importante de un dron en la agricultura es el tratamiento físico de los cultivos, como fumigación y pulverización, el control de plagas o la gestión de la maleza. Sin embargo, esta función puede ser realizada no sólo por los drones agrícolas, sino sólo por los drones de carga útil pesada. La carga útil media de los drones oscila entre 0,3 y 2 kg, lo que significa que los campos extensos requieren varias rondas o costosos drones de carga pesada. Cualquiera de las dos opciones implica gastos adicionales.

Diferencias Entre Drones Y Satélites

Hay algunas funciones que tanto drones como satélites pueden hacer de forma similar en la industria agrícola, pero también hay otras específicas de cada tipo, por lo que las situaciones para usarlos son diferentes. A la hora de elegir entre estas fuentes de imágenes aéreas, hay que tener en cuenta varios aspectos.

Autonomía

Los drones requieren operadores para volar. Además, algunos países, como Estados Unidos, imponen a los operadores de drones tener sus aparatos dentro de su rango de visibilidad. Una vez alcanzada su órbita, los satélites giran alrededor de nuestro planeta por sí solos, obteniendo y transmitiendo datos a las estaciones de tierra.

Accesibilidad

Algunas zonas, como las montañas o los bosques, son difíciles de cubrir con drones y presentan el riesgo de perder el equipo. Además, los drones necesitan volar cerca del controlador y la distancia de su ruta depende de la capacidad de la batería.

Al mismo tiempo, los vuelos de los satélites frente a los drones no están limitados por las características del paisaje, por lo que pueden capturar casi cualquier lugar del planeta, incluidos los destinos remotos o de difícil acceso.

Escalabilidad

La diferencia más importante entre drones y satélites es la escalabilidad de la captura de imágenes. Así, los satélites son más adecuados para la monitorización de grandes terrenos y la detección de cambios mediante la comparación de una serie de imágenes históricas. En lugar de montar repetidamente un dron, se pueden utilizar plataformas de monitorización del campo en línea que aglutinan todos los datos necesarios. Si se marcan los contornos del campo en la aplicación, se obtendrá una serie de análisis con datos de satélite que son fáciles y cómodos de utilizar.

Regulaciones Legales Restrictivas

Muchos países han impuesto restricciones legales sobre cómo utilizar drones en la agricultura y estas restricciones en cada país son diferentes. Los agricultores tienen que asegurarse de que obedecen las leyes y cumplen con todas las modificaciones posteriores antes de usar un dron. La prohibición se refiere principalmente a volar drones cerca de objetos estratégicos como bases militares o aeropuertos y el funcionamiento de los drones requiere una licencia en muchos países.

Al estar en el espacio, los satélites, al contrario que los drones, no se ven afectados por las restricciones territoriales. La probabilidad de que se produzcan restricciones legales sobre las imágenes de campo en plataformas basadas en datos de satélite es muy baja.

Precio

Una operación con drones agrícolas incluye su precio o gastos de alquiler y los honorarios del operador. Los costes son mayores si los campos son extensos, lo que implica gastos adicionales con cada vuelo. Las imágenes de dron necesitan la interpretación de especialistas en SIG, que tampoco es gratuita.

Para acceder a imágenes de satélite, a menudo basta con pagar una suscripción a un software agrícola especializado, por ejemplo, EOSDA Crop Monitoring. Además, el formato de los datos en estas plataformas de análisis es fácil de entender para el usuario final. Las imágenes de satélite para cada fecha disponible no implican un pago adicional. La plataforma ofrece múltiples funciones útiles para el análisis del estado de los cultivos, como mapas de vegetación y productividad, tareas de exploración, previsión y seguimiento meteorológico, datos históricos, registro y control de las actividades en el campo, etc.

Junto a las fuentes de imágenes de satélite existentes, EOS Data Analytics lanzará al espacio su propia constelación de satélites EOS SAT, específicamente diseñada para las necesidades de la industria agrícola. Las imágenes obtenidas con EOS SAT permitirán disponer de datos más precisos para un análisis del campo aún más exhaustivo, especialmente para los campos de superficie pequeña.

Dependencia De Las Condiciones Meteorológicas

Las imágenes ópticas de satélite son sensibles a la nubosidad, a diferencia de los drones que vuelan a baja altura; sin embargo, un dron no sirve de nada si no hay luz o existen fuertes lluvias o viento. Dado que los cielos alterados pueden afectar a la calidad de las imágenes, es mejor utilizar drones cuando el cielo está totalmente despejado o nublado. Al mismo tiempo, los sensores de radar de los satélites SAR penetran a través de las nubes, por lo que pueden obtener imágenes incluso en días nublados.

Con el NDVI sin nubes, el análisis de campo en EOSDA Crop Monitoring es posible también en días nublados. El algoritmo de la plataforma permite restaurar imágenes nubladas tomadas entre dos imágenes de satélite sin nubes. Esta característica da la oportunidad de analizar el llamado “periodo ciego”. Aunque los drones son insensibles a la nubosidad, no pueden volar bajo ciertas condiciones atmosféricas en las que los satélites sí pueden proporcionar datos.

Particularidades Del Procesamiento De Datos

Las imágenes de los drones no son más que una fuente de datos en bruto sin valor de gestión, ya que los usuarios deben procesarlas ellos mismos con un software externo o contratar a un especialista en SIG para su interpretación. El software de agricultura en la nube suele incluir las herramientas necesarias para el análisis de las imágenes de satélite. Las plataformas agrícolas ofrecen a los usuarios datos ya interpretados adecuados para la toma de decisiones. En particular, el análisis de datos de satélite de EOSDA Crop Monitoring incluye mapas de vegetación, mapas de productividad, datos actuales e históricos sobre la humedad del suelo, nivel de precipitaciones, temperatura, etc. Por lo tanto, el procesamiento de las imágenes de los drones aumenta los costes, mientras que la interpretación de las imágenes de satélite ya se paga en la suscripción al programa.

Diferencia Entre Fotografía Aérea E Imagen De Satélite

Para empezar, las imágenes de satélite y las fotografías aéreas suelen tener un formato diferente. Mientras que todavía muchas fotografías aéreas son en formato analógico, las imágenes de satélite son todas digitales, compuestas por multitud de pequeños cuadraditos denominados píxeles que almacenan la información de manera autónoma. De ahí que se considere el formato digital como un formato superior, pues, además, permite aumentar la imagen, a diferencia de las fotografías en formato analógico.

Si bien las características y la utilidad de las fotografías aéreas e imágenes de satélite proporcionan información sobre los campos, a la hora de elegir una opción u otra hay que tener en cuenta ciertos parámetros:

• gastos que conllevan;
• bandas espectrales a utilizar;
• resolución espacial;
• tipos de sensores para la agricultura;
• capacidad de obtener imágenes de calidad con mal tiempo;
• archivos de datos.

Otro aspecto importante a tener en cuenta es la resolución. Normalmente, las imágenes de satélite tienen una resolución inferior a la de los drones, pues su uso está más enfocado a tener una visión general del campo, mientras que las imágenes tomadas con drones suelen estar hechas desde cerca para poder apreciar el objeto con la máxima calidad (por ejemplo, una planta con el fin de descubrir alguna enfermedad en ella).

No obstante, fotografías aéreas e imágenes de satélite pueden y deben complementarse. El procedimiento, además, es muy lógico. A partir de imágenes de satélite se analiza el campo con índices de vegetación para determinar posibles problemas con los cultivos, incluso aquellos que no se ven a simple vista. Cuando se detecta uno, se manda un dron a la zona para ver el problema más de cerca sin tener que recorrer el campo entero a pie.

EOSDA Crop Monitoring Y Las Necesidades Del Sector Agrícola

Los análisis de EOSDA Crop Monitoring ayudan a tomar mejores decisiones en lo relativo a seguros agrícolas, banca y finanzas, IT, la industria química y otros. Para estos participantes en el sector agrícola, es importante disponer de datos completos sobre el campo no sólo en la actualidad, sino también en los años anteriores.

Las imágenes de satélite, frente a las de los drones, se adaptan mejor a este fin. Por ejemplo, al analizar los datos históricos obtenidos desde el espacio sobre el campo, las compañías de seguros pueden controlar fácilmente si las actividades agrícolas se llevan a cabo en el momento oportuno, incluyendo el riego o la fertirrigación para hacer frente a la humedad o la deficiencia de nutrientes. Nuestra plataforma cuenta con un registro de actividades de campo donde se pueden anotar estas y otras actividades. Si la pérdida de rendimiento se produce porque el agricultor no ha regado, fertilizado o cosechado los cultivos a tiempo, es posible que no reciba ninguna indemnización en sus reclamaciones a la compañía de seguros.

Al integrar EOSDA Crop Monitoring en sus empresas y dar acceso a sus clientes, las compañías de seguros pueden estructurar y seguir las actividades de campo. Las cuentas de usuario de las empresas abarcarán todos los terrenos agrícolas cubiertos por el seguro y los usuarios serán informados de los progresos o problemas de cada campo. Al mismo tiempo, los agricultores accederán a la misma información sólo de sus campos.

Las imágenes de dron frente a las de los satélites para los estudios de las explotaciones agrícolas tienen algunas desventajas. Son caras, lleva mucho tiempo obtenerlas, los drones tienen una duración baja de uso continuo y los datos de sus imágenes frente a los de las imágenes de satélite requieren un procesamiento adicional. Basándose en la última imagen sin nubes, el análisis de datos de satélite proporcionará datos sobre el estado del campo o el historial de su tratamiento en sólo unos minutos.

Estas bases de datos también pueden ser útiles para las agencias de consultoría agrícola. EOSDA Crop Monitoring puede utilizarse para atraer a los clientes cuando los campos son de difícil acceso, importante cuando los consultores agrícolas no pueden acceder físicamente al campo o su inspección implica gastos adicionales debido a su ubicación (por ejemplo, en otro país o estado). Se puede elegir cualquier campo del planeta si se tienen sus coordenadas. Con los índices de vegetación y otras funcionalidades basadas en satélites de nuestra plataforma, puede hacer una oferta comercial a sus clientes sobre cómo aumentar la productividad de cada campo.

Por ejemplo, puede comparar fácilmente los datos del campo con el modo Vista dividida de la plataforma, tomando los valores de NDVI para dos fechas diferentes y detectando los cambios en el estado de los cultivos durante el periodo seleccionado.

Las capacidades de EOSDA Crop Monitoring van mucho más allá del NDVI. Por defecto, los usuarios pueden disponer de otros índices de vegetación, como MSAVI, NDRE, ReCl y NDMI, cada uno de los cuales es útil en un momento determinado y de forma específica.

Al detectar desviaciones en la salud de los cultivos con el análisis de índices de vegetación, se puede comprobar el problema no sólo con drones, sino también con exploradores. La función de exploración de EOSDA Crop Monitoring permite a los usuarios enviar un explorador a la zona crítica en un par de clics, marcando el área y asignando la tarea a un explorador.

Además, con los datos históricos de satélite disponibles en el producto, los usuarios pueden comparar los cambios en el campo a lo largo de décadas sin gastos adicionales. Mediante el uso de mapas de vegetación en EOSDA Crop Monitoring, los agricultores pueden asignar aplicaciones VRТ con drones de agricultura de precisión y otra maquinaria. Este enfoque ahorra costes y, al mismo tiempo, aumenta el rendimiento y evita la contaminación de la naturaleza, contribuyendo a una agricultura sostenible.

¿Pueden Los Drones Sustituir A Los Satélites En La Agricultura?

No, no pueden, sobre todo cuando se trata de grandes empresas y vastos campos, salvo que se creasen drones con características satelitales. La inspección de grandes territorios con drones no está justificada desde el punto de vista económico, ya que los datos obtenidos por satélite son mucho más baratos, sobre todo si están disponibles en plataformas agrícolas como EOSDA Crop Monitoring. Además, las grandes empresas agrícolas necesitan acceder a archivos de datos históricos que permitan analizar el tratamiento de los campos en temporadas anteriores y elegir la secuencia correcta de rotación de cultivos y eventos para mejorar la fertilidad del suelo en el futuro más próximo.

La combinación de drones y satélites con un mayor procesamiento de datos permitirá cubrir las “zonas ciegas” de cada tecnología y obtener la máxima información. Por ejemplo, cuando los satélites no pueden dar una imagen completa del campo debido a las nubes, un dron puede gestionar la situación. La integración de los datos de ambas fuentes permitirá evaluar el estado de los cultivos en todo el campo. Por otro lado, si el cielo está despejado y se dispone de imágenes de satélite, no es necesario sustituir los satélites por un dron.

Mientras que la actualización de los drones implica costes adicionales, las imágenes obtenidas desde el espacio son más asequibles y accesibles año a año. Este factor simplifica la aplicación del análisis de datos de satélite en el sector agrícola y permite gestionar los riesgos abordando rápidamente los problemas de salud de los cultivos.