SIG En La Agricultura: Mejores Prácticas En El Sector

¿Qué Es El SIG En La Agricultura?

El SIG (acrónimo de Sistema de Informacion Geografica, en inglés GIS) es una herramienta que permite a los usuarios crear mapas interactivos de varias capas que pueden utilizarse para visualizar datos complejos y realizar análisis espacial. Entonces, ¿qué relación hay entre los SIG y la agricultura? El uso de los SIG en la agricultura permite a los agricultores cartografiar los datos del campo, organizarlos y analizarlos, así como monitorizar sus cultivos a distancia.

Tecnologías como el GPS, la robótica, los drones y la monitorización por satélite han contribuido a la automatización de las explotaciones. Todas ellas se sustentan en la recopilación de datos de los SIG. Los sistemas de información geográfica en la agricultura ayudan a los agricultores a detectar tendencias y patrones, usar la detección de cambios y abordar rápidamente los problemas. La agricultura de precisión depende en gran medida de los SIG para recopilar e interpretar grandes cantidades de datos de campo que permitan tomar decisiones con conocimiento de causa.

El alcance de la agricultura moderna se ha ampliado más allá de las tierras de cultivo domésticas hasta abarcar todo el planeta. Para las empresas agrícolas, mantener una cosecha productiva exige una observación remota periódica de los campos y una rápida resolución de los problemas. Por eso, las soluciones SIG con evaluaciones constantes de peligros multifactoriales son tan cruciales en la agricultura actual.

Datos SIG En La Agricultura: ¿De Dónde Proceden Y Cómo Se Procesan?

En la tecnología SIG confluyen hardware, software e información. Cualquier dispositivo, desde un simple ordenador portátil o de sobremesa hasta algo más complejo como un satélite o un dron, puede servir como hardware. El software SIG utiliza mapas para mostrar datos espaciales. Las imágenes se crean utilizando diversas tecnologías SIG y luego se vinculan a mapas y datos relevantes que quedan ocultos a la vista. El resultado es un mapa que no sólo muestra la ubicación y la salud general de los cultivos, sino que también tiene en cuenta otros factores relevantes en la agricultura, como el terreno, el tipo de suelo y la fertilización. Veamos de dónde proceden todos esos datos SIG para la agricultura y cómo se procesan.

Teledetección

La teledetección consiste en realizar exploraciones aéreas o por satélite de la superficie terrestre. Cuando se trata de datos de teledetección de resolución espacial media obtenidos desde el espacio, Landsat no tiene rival. El satélite Landsat-8 es un satélite de observación que orbita alrededor de la Tierra cada 16 días. Posee nueve bandas de luz visible que ayudan a evaluar la salud de los cultivos, su contenido en nutrientes, infestaciones de insectos o la humedad. El Landsat-8 no sólo registra la luz visible, también la radiación infrarroja térmica (TIR) ^{Quattrochi, Dale & Luvall, Jeffrey. (1998). Thermal Infrared Remote Sensing for Analysis of Landscape Ecological Processes: Methods and Applications. Landscape Ecology. 14. 10.1023/A:1008168910634}, invisible para el ojo humano.

Las herramientas SIG agrícolas muestran los datos recogidos en forma de imágenes digitales para su aplicación en objetivos más amplios de la agricultura, como el riego de precisión o la identificación de enfermedades de las plantas. Además de Landsat-8, cada vez son más las empresas privadas que lanzan sus satélites para aplicaciones especializadas, como la monitorización de los campos, suministros de agua, fluctuaciones de temperatura, etc.

GPS

La integración del software del SIG y el GPS para la agricultura permite a los agricultores recopilar datos en tiempo real, incluida su posición. En otras palabras, los productores agrícolas pueden aumentar la eficiencia en la utilización de los recursos empleando artilugios para trazar con precisión dónde utilizar estos recursos en una explotación determinada. La cartografía de los campos con GPS ayuda a analizar factores clave en la agricultura, como las variedades de cultivos, los niveles de elevación, los límites de los campos, los sistemas de riego, etc.

Maquinaria

Los sensores SIG de la maquinaria usada en agricultura complementan con “datos del suelo” los “datos del cielo” obtenidos vía satélite. Los equipos de seguimiento por GPS de las sembradoras, los sistemas de riego inteligentes y las cosechadoras permiten a los agricultores medir la producción y la calidad de los cultivos (por ejemplo, la humedad o los niveles de clorofila) en tiempo real y en un lugar concreto. Algunas máquinas avanzadas pueden actuar de forma autónoma en función de los datos que recogen, mientras que otras se utilizan para complementar los análisis SIG.

EOSDA Crop Monitoring Como Ejemplo De Software SIG Aplicado A La Agricultura

Hay que tener en cuenta que el software SIG aplicado a la agricultura puede variar en función de su finalidad. Algunas herramientas indican los tipos, rendimiento y distribución de los cultivos. Otras visualizan los niveles de humedad del suelo para ayudar a los usuarios a decidir qué plantar. Otros programas ayudan a comparar los costes y beneficios económicos de la silvicultura frente a la explotación forestal. Por lo tanto, es responsabilidad de cada agricultor o gestor agrícola encontrar una solución SIG que le proporcione datos para tomar mejores decisiones sobre las tierras de agricultura o silvicultura que administra.

Cuando se trata de datos de campo, la plataforma de agricultura digital EOSDA Crop Monitoring es la mejor elección. Encontrará datos históricos sobre vegetación y meteorología, un resumen de la dinámica de los índices de vegetación y de humedad del suelo, y una previsión meteorológica precisa para los próximos 14 días. Además de proporcionar acceso a datos basados en SIG que usar en la agricultura, la plataforma incluye funciones como:

• una app de exploración, que mejora la gestión de tareas y permite a los exploradores crear y enviar informes a los propietarios en tiempo real;
• un registro de las actividades de campo para planificar, coordinar y supervisar todas las operaciones de campo.

Disponer de todas estas opciones en un solo lugar impulsa a las empresas y a las organizaciones que se dedican a la agricultura.

EOSDA Crop Monitoring también permite combinar datos de otras fuentes. Por ejemplo, el Gestor de datos incluido en EOSDA Crop Monitoring facilita la integración de los datos de maquinaria en la plataforma. El sistema es compatible con los formatos *.SHP y *.ISO-XML, los dos formatos más comunes en la maquinaria usada en la agricultura. Un conjunto de datos puede incluir más de una métrica. A partir de los datos de la maquinaria, se puede evaluar el rendimiento de los cultivos, compararlo con los mapas de fertilización, sacar conclusiones sobre la eficacia de la estrategia de fertilización y desarrollar estrategias para aumentar el rendimiento.

La tecnología SIG es esencial para las empresas de agricultura modernas. Así es como se puede usar el software basado en SIG, en particular EOSDA Crop Monitoring, en entornos de agricultura y ganadería.

Aplicaciones De Los SIG En La Agricultura

El uso de los sistemas de información geográfica en la agricultura se ha disparado en los últimos años gracias a los avances tecnológicos y al número de posibles aplicaciones. Estas son algunas de las más populares.

Agricultura De Precisión

La agricultura de precisión se apoya en los SIG y su software, pues proporcionan mapas detallados de vegetación y productividad, incluida información sobre los cultivos, para tomar decisiones acordes. Las herramientas SIG en agricultura de precisión pueden identificar los niveles de vegetación en su campo. La maquinaria usada en agricultura puede, entonces, utilizar esta información para ajustar las cantidades de semillas, nutrientes, herbicidas y fertilizantes para cada zona.

EOSDA Crop Monitoring le permite crear mapas de productividad de sus campos utilizando datos de años anteriores. Con su ayuda, puede identificar las zonas productivas e improductivas y fertilizar las improductivas con soluciones de potasio y fósforo.

Cartografía Agrícola

El análisis de suelos y cultivos puede facilitarse mediante sensores satelitales, lo que permite crear mapas de índices de suelos y mapas de índices de vegetación, como el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI). La cartografía SIG ayuda a la monitorización y gestión de los campos para el éxito en la producción de cultivos.

Comparar la vegetación del campo en varias fechas o con diversos índices le ayudará a determinar cómo afectan distintas variables al rendimiento. EOSDA Crop Monitoring incluye la función Vista dividida, que permite ver el estado actual del campo junto con datos históricos de la semana, el mes o el año anterior, o comprobar el rendimiento de dos índices diferentes en la misma fecha.

En el caso que nos ocupa, el índice NDVI por sí solo sugiere que algunos campos pueden necesitar una resiembra, ya que no todas las semillas germinaron. Sin embargo, el índice MSAVI, diseñado específicamente para realizar un seguimiento de las plántulas, revela vegetación uniforme en todo el campo.

Monitorización De La Salud De Los Cultivos

Controlar de forma presencial los cultivos en una gran superficie es el método más lento y laborioso de monitorizar la salud de los cultivos. Para ello, la teledetección y los SIG en la agricultura son muy importantes.

La agricultura de precisión basada en SIG puede ayudarle a priorizar los cultivos que necesitan cuidados adicionales. Los sensores de los satélites y aviones ofrecen un método avanzado para controlar la temperatura de los cultivos. Una temperatura anormalmente alta puede indicar una enfermedad, una plaga o deshidratación.

Seguimiento Del Ganado

El software de agricultura basado en los SIG es esencial para seguir los movimientos de los animales en la ganadería. Estas herramientas ayudan a los ganaderos a localizar el ganado en una explotación y a controlar su salud, crecimiento, fertilidad y nutrición. Para ello, se suelen usar rastreadores colocados en los animales y un dispositivo portátil que pueda recibir y mostrar los datos de cada cabeza.

Control de Insectos Y Plagas

Explorar grandes campos en busca de plagas es un derroche. Los algoritmos de aprendizaje profundo y los datos de satélite pueden ayudar a encontrar lugares afectados por este problema.

EOSDA Crop Monitoring ayuda a detectar diversos riesgos, desde maleza a enfermedades de las plantas, utilizando índices de vegetación. Si el mapa basado en un índice indica poca vegetación en un área pequeña, es posible la presencia de un parásito o enfermedad allí, por lo que el explorador ya no tiene que investigar todo el campo. Una vez identificada la zona afectada con el índice de vegetación, puede utilizar la función de exploración para acotar la zona objetivo. Los exploradores pueden inspeccionar la zona seleccionada y enviar rápidamente fotos de las tareas realizadas y de los tipos de amenaza mediante la app móvil de EOSDA Crop Monitoring.

Control Del Riego

Los periodos de sequía, así como las precipitaciones extremas en zonas bajas del campo sin un drenaje adecuado, pueden arruinar la producción de los cultivos. Gracias a la tecnología agrícola basada en SIG, los agricultores pueden evaluar el grado de estrés hídrico experimentado por cada cultivo y reconocer patrones visuales que sugieran un exceso o una deficiencia de agua, lo que puede utilizarse para regular el riego.

El estrés hídrico suele detectarse mediante los índices NDWI y/o NDMI. El índice NDMI, disponible por defecto en EOSDA Crop Monitoring, oscila entre los valores -1 y 1, proporcionando una interpretación intuitiva de los datos recogidos. Los números negativos cercanos a -1 indican escasez de agua, mientras que los positivos cercanos a 1 podrían indicar un anegamiento.

Distribución De Nutrientes

Los agricultores sólo pueden decidir si fertilizar o no el suelo después de saber qué nutrientes están ya presentes en un campo específico. Mediante el análisis del estado de los nutrientes del campo y la detección de la deficiencia de nutrientes en las plantas con SIG, los productores pueden distribuir los nutrientes con mayor precisión.

Predicción Del Rendimiento De Los Cultivos

Los gobiernos y las empresas necesitan estimaciones fiables sobre el rendimiento para garantizar el suministro de alimentos y predecir beneficios y presupuestos. Estas previsiones son ahora posibles gracias a los avances tecnológicos de satélites, teledetección, Big Data e inteligencia artificial. EOSDA ha desarrollado un enfoque fiable para la predicción del rendimiento de los cultivos con una precisión superior al 90 %, basado en datos satelitales históricos y actuales de los cultivos.

Existen muchos ámbitos en los que pueden aplicarse las tecnologías SIG. Los sistemas de información geográfica, además de en la agricultura, se utilizan ampliamente en la protección del medioambiente, la gestión de la deforestación y la reforestación, la planificación urbana o la mitigación de catástrofes, entre otros.

Cómo Usan Los SIG Los Profesionales De La Agricultura

Todos los principales agentes de la industria agrícola utilizan SIG. Las ventajas que las soluciones basadas en SIG pueden aportar a cada uno en relación a la agricultura son las siguientes.

Compañías De Seguros

Los datos de los SIG facilitan a las compañías de seguros el análisis de las regiones aseguradas, permitiendo recopilar un conjunto suficiente de indicadores a partir de los cuales decidir los pagos y las condiciones. En el futuro, estas compañías utilizarán las mismas herramientas agrícolas de los SIG para monitorizar el desarrollo de los cultivos y evaluar las pérdidas de rendimiento.

Bancos

Al comprender mejor las necesidades de la comunidad local, el SIG permite a los bancos expandirse a nuevos mercados agrícolas y aumentar su retorno de la inversión. A la hora de decidir si prestan o no dinero a los agricultores, los bancos y otras instituciones financieras pueden emplear herramientas SIG para evaluar la viabilidad y los riesgos de los proyectos.

Proveedores De Insumos

Las soluciones basadas en SIG son útiles para los proveedores de insumos, ya que les permiten ver el rendimiento de sus productos en el campo. Pueden evaluar el impacto de los fertilizantes y otros aditivos en el rendimiento de los cultivos comparando los resultados antes y después de su aplicación.

Empresas De TI y Telecomunicaciones

Los SIG permiten a las empresas de TI y telecomunicaciones mejorar su oferta, llegar a un público más amplio y crear infraestructuras en lugares antes inaccesibles. Con la ayuda de soluciones basadas en SIG, las empresas informáticas y de telecomunicaciones también pueden mejorar su posición en el mercado, acercando la agricultura de precisión a sus clientes.

Agencias Agrícolas

Cumplimiento de la legislación sobre plaguicidas y seguridad alimentaria ^{Brown, Molly. (2015). Satellite Remote Sensing in Agriculture and Food Security Assessment. Procedia Environmental Sciences. 29. 307. 10.1016/j.proenv.2015.07.278}, las consecuencias económicas de ciertas políticas, los problemas de salud ambiental, la resolución de conflictos sobre el uso del suelo y la recopilación y registro de datos son ejemplos de uso de los SIG por parte de los organismos relacionados con la agricultura.

Gobiernos Y ONGs

Los gobiernos y las ONG utilizan a menudo los SIG en el campo de la protección del medioambiente. Sus expertos analizan el cambio climático, las emisiones de gases de efecto invernadero debidas a la deforestación la agricultura y la producción industrial, así como otros asuntos de interés público.

Consultores Agrícolas

Los asesores agrícolas seguramente son los que pueden encontrar un mayor beneficio en el software SIG para la agricultura porque pueden estudiar datos históricos y monitorizar los cultivos de sus clientes, independientemente de su ubicación. Los asesores pueden hacer recomendaciones sobre la gestión de los campos y hacer un seguimiento de su eficacia utilizando distintos tipos de datos e índices de vegetación.

La adopción de los SIG en la agricultura por los principales agentes es una inversión esencial para una gestión sostenible y eficiente de las tierras de cultivo.

Aplicación De Los SIG En La Agricultura Sostenible

Con el aumento de la población, es fundamental garantizar que siempre haya alimentos suficientes para todos. Con la ayuda de la tecnología SIG, gobiernos, activistas, científicos y productores agrícolas pueden estudiar y desarrollar métodos para la agricultura para garantizar el suministro de alimentos y, por extensión, la supervivencia de la especie humana. Por ejemplo, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) lleva más de 30 años utilizando los SIG y otras tecnologías geoespaciales para establecer sistemas alimentarios sostenibles ^{Geospatial information for sustainable food systems. Food and Agriculture Organization of the United Nations.} en todo el mundo.

Los SIG de la agricultura sostenible pueden aplicarse de muchas maneras, como en el cambio a la agricultura ecológica, la localización de los lugares más productivos y respetuosos con el medioambiente en los que plantar nuevos cultivos o la asignación de tierras de cultivo para mantener la producción de alimentos en el futuro. Las organizaciones que trabajan en el desarrollo sostenible utilizan los SIG en la agricultura para:

• controlar el suministro de agua y prever sequías;
• estimar y predecir el rendimiento;
• evaluar los efectos económicos y medioambientales de las actividades humanas y los fenómenos naturales;
• combinar y analizar datos de varias fuentes;
• compartir datos y mapas entre departamentos y organizaciones;
• servir de recurso de información y orientación en línea para las comunidades locales.

Al incorporar una dimensión espacial a las políticas y prácticas de agricultura sostenible, la tecnología SIG contribuye a que el sector agrario siga siendo viable para las generaciones futuras. La capacidad de garantizar la sostenibilidad de la agricultura no hará sino aumentar a medida que se desarrolle la tecnología.