Drones E Satélites: Podem Coexistir Na Agrotecnologia?

Cada ano o mercado global de drones agrícolas cresce em 22%, um efeito esperado, considerando que somente nos EUA os agricultores veem um retorno sobre investimento (ROI) estimado de drones de US $2 a US $12 por acre. Ao mesmo tempo, existe um mercado de 5,5 bilhões de tecnologias de satélite fornecendo às empresas agrícolas dados históricos e previsões sobre índices de vegetação para seus campos.

Compartilhando o mesmo objetivo de ajudar os agricultores, os satélites e os drones diferem no que oferecem ao agronegócio. Portanto, muitas empresas consideram aproveitar ambos para alcançar rendimentos mais altos a cada ano.

Neste blog, a EOS Data Analytics, fornecedora global de análise de imagens satelitais com inteligência artificial, compartilha três casos de seus clientes e parceiros com experiência no uso de drones e satélites para analisar seus campos.

Caso 1: Mudança De Drones Para Satélites

Um de nossos clientes nos EUA, líder local no setor de gramados, começou a usar drones em 2016, para monitorar cerca de 10.000 acres. Eles queriam conhecer o estado da cobertura verde e os parâmetros do NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) de suas terras.

Uns anos mais tarde, foram adicionados mais dois terrenos em diferentes estados. O uso de drones demorava cada vez mais, pois a empresa precisava levá-los, junto com os operadores, de um lugar para outro. Eles conseguiram fazer apenas três relatórios de drones por estação de cultivo.

Quando a empresa mudou para imagens de satélite e sensoriamento remoto, eles podem fazer os relatórios todos os meses, e agora precisam de 1,5 horas para analisar o estado de um campo e três dias para ter o relatório de todas suas operações.

Para operar com drones, a empresa deve designar dois engenheiros a tempo completo operando drones e processando imagens continuamente para obter o mesmo resultado.

Caso 2: Tanto Satélites Como Drones São Úteis Para Analisar O Estado Do Terreno

A Aero665, uma empresa argentina de serviços de drones, nos conta como utiliza o EOSDA Crop Monitoring, a plataforma online de agricultura de precisão baseada em satélite para monitoramento de campo, e seus drones para coletar mais dados nos terrenos.

Para ilustrar seu trabalho, Aero665 apresentou a análise de um terreno de aproximadamente 18 hectares no campo localizado em Las Flores, província de Buenos Aires, Argentina. O lote havia sido semeado com trigo em 7 de julho de 2022. Depois de sofrer com a seca por vários meses, as culturas receberam uma chuva forte com 160 mm durante dois dias.

A equipe decidiu conferir o estado de saúde das plantas após essas chuvas.

Com o EOSDA Crop Monitoring, os usuários podem saber os índices de vegetação pelo nível de clorofila e pela presença de nitrogênio na cultura. Vamos começar dando uma olhada geral à área através da plataforma.

Para ver a dinâmica atual de cultivos, veja os índices de vegetação da parcela.

Acima, são apresentadas as capturas de dos índices NDVI e MSAVI (Índice de Vegetação Ajustado do Solo Modificado) da parcela.

O índice NDVI é mais útil quando a cultura cresce ativamente, ou seja, no meio da estação. As imagens foram tiradas no início da temporada de produção agrícola, quando o solo pode permanecer nu ou com baixo teor de clorofila nas plantas. Com isso é útil usar o índice MSAVI, pois atenua os efeitos do solo e fornece resultados mais precisos do que o NDVI básico.

Para ver mais claramente, a heterogeneidade do terreno, ele deve ser zoneado pelos significados médios do NDVI.

Com estes dados, fica visível que a maior parte do terreno tem vegetação insuficiente. Ao comparar esta imagem com o mapa de elevação pode-se suspeitar uma inundação.

No entanto, isso não prova que as áreas alagadas sejam as mais baixas do terreno.

Para obter mais informações, devem ser recuperados os dados do solo. As fotos de alta resolução feitas pelos drones podem ajudar os agricultores a ver o estado da inundação de seus terrenos ou sua cobertura por ervas daninhas. Essas imagens também permitem aos usuários identificar pragas e doenças, contar plantas e muito mais.

A Aero665 usou um de seus drones para filmar o local no dia 1º de agosto. O voo durou cerca de 20 minutos, o que não é muito, mas o processamento de dados para obter as imagens normalmente demora bastante mais.

Esta foto revela que a causa das parcelas com vegetação escassa é o alagamento: as plantas não são visíveis do satélite porque estão debaixo d’água.

Além disso, o drone tirou cerca de 600 fotos em alta resolução do terreno. Elas podem ajudar a estimar o tempo necessário para o escorrimento da água e avaliar o estado de diferentes partes das plantações afetadas pelas águas.

Uns dias depois, a nova imagem é fornecida pelo EOSDA Crop Monitoring.

Agora que a maior parte da água escorreu, o estado do terreno é muito melhor, fica visível o efeito das inundações para a vegetação das culturas.

Caso 3: Usando Satélites Para… Drones

Para conhecer os desafios técnicos de drones conversamos também com um parceiro de nosso cliente que fornece este serviço no Chile.

A empresa usa drones DJI Phantom 4 para fazer imagens das parcelas e, em seguida, realizar uma análise semelhante à oferecida pelo EOSDA Crop Monitoring.

Ao contrário dos drones mais simples, o DJI Phantom 4 utiliza abordagens mais recentes para melhorar sua precisão de posicionamento. Para isso aproveita também os dados satelitais, já que atualmente estão disponíveis duas tecnologias que utilizam essa técnica: RTK (cinemática em tempo real) e PPK (cinemática pós-processada).

Ambas trazem vantagens e desvantagens específicas para a precisão dos dados coletados. O primeiro desafio na prestação de serviços de drones é escolher aquele que se adapta aos requisitos do cliente é dos usuários finais.

Então, os drones exibem um conjunto de câmaras multiespectrais. Permitindo analisar os índices NDVI, SAVI, TSAVI, NSII e LAI da área, quase iguala seu potencial analítico e tecnológico ao fornecido pelos satélites.

No entanto, para consolidar os dados coletados dos drones e obter informações úteis deles, a empresa recorre a soluções de software de terceiros, como DroneDeploy, Pix4Dmapper, RedToolBox, Autodesk Civil 3D e outros. Isso requer não apenas experiência e tempo, mas também recursos de computação suficientes.

No caso desta empresa, os drones são capazes de fazer imagens em qualquer clima e com uma resolução muito maior do que os satélites atuais, mas tal supremacia tecnológica vem com o maior custo de esforços necessários para lançar o drone, analisar os dados coletados e visualizar o informe.

Drones Ou Sattech: É Realmente Uma Escolha?

Os drones tiram fotos de alta resolução de terrenos no campo muito mais rápido do que um grupo de batedores.

Contudo, as empresas agrícolas ao usar os drones também precisarão de um especialista para mantê-los e extrair os insights acionáveis das fotos tiradas. Por exemplo, no caso de agricultores locais na Argentina, pode parecer um obstáculo sério.

Os agricultores geralmente tomam decisões com o coração, não com as estatísticas. Então, quando eles veem o que oferecemos nas exposições, eles nos procuram não por necessidade, mas por curiosidade. Os agricultores ainda pensam que os drones são o futuro, não o presente.

Ricardo Cárcova

Fundador do Aero665

Ferramentas como o EOSDA Crop Monitoring não requerem conhecimentos técnicos para serem usadas e exigem menos esforço de novos usuários.

Mais uma vez, embora diferentes em sua natureza e tarefas que resolvem, as ferramentas de satélite e as imagens de drones não devem ser vistas como soluções concorrentes.

O EOSDA Crop Monitoring fornece a visão de helicóptero de quaisquer terrenos e seus dados históricos. E assim que detecta um problema em uma das áreas, o usuário pode designar tarefas ao pessoal local para investigá-lo com mais cuidado usando drones.

É assim que as empresas agrícolas avançadas preferem aproveitar ao máximo os dois mundos.