NDVI como herramienta para Agricultura de Precisin

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NDVI como herramienta para Agricultura de Precisin |AGROWARE

Sin duda el uso de los drones est formando parte de la agricultura 4.0 o de precisin , estos increbles aparatos nos facilitan diversas actividades, tambin pueden cumplir la funcin de alertarnos cuando se presentan problemas generales como la falta de nutrientes, agua, o incluso presencia de plagas y enfermedades pero con la ayuda de cmaras y sensores, que ser de lo que leers hoy.

Las situaciones antes mencionadas, son sin lugar a duda una de las mayores preocupaciones de cualquier agricultor. Sabemos que estar alerta ante cualquier amenaza es muy importante, por lo que considerar la participacin de los drones con sensores en nuestros procesos es algo que debemos considerar ampliamente. Y en este caso hablaremos de los NDVI.

Principales aplicaciones del uso de NDVI

Los drones se han vuelto una herramienta en nuestro da a da, ya que al poder volar pueden generar una vista o panorama general de nuestras parcelas o unidades de produccin mediante el uso de cmaras que tienen integrados diversos sensores,adems de ejecutar tareas como:

  • Deteccin de reas con presencia de malezas en cultivos
  • Deteccin de zonas que presentan dficit de riego
  • Deteccin de zonas infectadas con enfermedades y plagas  

Qu es NDVI?

Nos estamos refiriendo a las siglas de ndice de Vegetacin Diferenciada Normalizada, que bsicamente cuantifica la vegetacin midiendo la diferencia entre el infrarrojo cercano y la luz roja, es el ndice ms comn para la realizacin de anlisis en teledeteccin con mltiples aplicaciones en la agricultura y que se obtiene mediante imgenes areas que pueden ser tomadas por drones.

Una herramienta muy verstil

La integracin de sensores multiespectrales en los drones para la captura de imgenes remotas tiene un sin fin de aplicaciones en reas como la cartografa, termografa y quizs la que ms nos interese como productores agrcolas, la agricultura de precisin.

Cmo se obtiene este ndice?

Para poder obtener el ndice NDVI, se deben obtener dos tipos de imgenes, una es RGB (Red, Green, Blue) que es la imagen del color verdadero, es decir la que nuestro ojos ven, y la otra en la NIR es el infrarrojo cercano.

Una vez que se obtienen ambas imgenes se agrupan y se procesan para obtener una imagen NDVI.

Cmo interpretar imgenes NDVI?

Los datos de los sensores que estn integrados en los drones son almacenados digitalmente en forma de tablas y mapas que permiten al agricultor obtener informacin y as tomar una decisin adecuada para lograr un mayor rendimiento y equilibrio econmico de su unidad de produccin .

Las imgenes obtenidas se procesan digitalmente en mosaicos, generando mapas que ofrecen informacin sobre el estado de los cultivos.

El ndice NDVI tiene valores que van de -1 a 1. Cuando tenemos valores cercanos a 1 indica que existe bastante vegetacin o que nuestros cultivos estn sanos. Cuando existen valores cercanos a 0 significa que no hay vegetacin  y que hay rocas o suelo desnudo en esa zona o rea y por ltimo cuando encontramos valores cercanos a -1 nos indica un suelo desnudos o cuerpos de agua. 

En particular los rangos que van de 0.3 a 1 nos indican diferentes situaciones en el campo como la deshidratacin de las plantas o presencia de manchas de enfermedades y plagas y el estado nutricional.

Tres caractersticas fundamentales a considerar

Cuando adquirimos un dron con sus respectivos sensores o fotogramas multiespectrales debemos asegurarnos  o tomar en consideracin las siguientes caractersticas:

1.Resolucin espacial

Se refiere al tamao de objeto ms pequeo que es capaz de distinguir en una imagen tomada por un sensor remoto, se requiere por lo menos 4 pixeles para detectar el objeto ms pequeo o si por ejemplo queremos observar lo que ocurre en un rea de dos metros cuadrados requeridos entonces una resolucin espacial menor a 0.5.

Por esta situacin, si las imgenes remotas van a ser usadas para identificar y tratar problemas de cultivo en el campo, el productor debe considerar que afinidad debe tener la imagen,con el fin de permitirles saber que es lo que pasa realmente en el campo y as tomar una decisin. 

2.Resolucin espectral

Este trmino hace referencia al nmero y ancho de bandas espectrales que puede registrar un sensor, cuando las bandas son ms estrechas mayor es la resolucin espectral, por lo tanto mientras mayor resolucin espectral mayor calidad y utilidad de la informacin.

Las imgenes en el espectro infrarrojo, junto con las del espectro visible, son particularmente tiles en agricultura dado que visualizan las concentraciones de clorofila en las hojas o tasa de actividad fotosinttica, detectando procesos en los cultivos tales como el stress en la vegetacin producido por las presencia de plagas y enfermedades, falta de agua, problemas de suelo o estrs nutricional.

3.Diseo del vuelo

Decidir la ruta y altura de vuelo de un dron es una decisin de suma importancia, porque de esto depender que podamos conseguir imgenes con la resolucin adecuada, as como considerar el objetivo que se persigue y el cultivo que se est trabajando. Eso influir en la altura de vuelo, la resolucin espacial de las imgenes y en la cantidad de imgenes necesarias para cubrir el cultivo y la duracin del vuelo.

Si lo que ests buscando es la identificacin de plantas individuales en cultivos en surcos o hileras o de cobertura, es preferible trabajar con resoluciones espaciales de 1 cm y volar a 30 m de altura. Por otro lado, si lo que quieres es mapear la presencia de malezas en cultivos donde se distinguen ms fcilmente los surcos y  pasillos, puedes trabajar con una resolucin de 5 cm y volar a una altura de 100 m con una cmara multiespectral y a 130 m con cmara convencional.

La practicidad nos hace eficientes

En diversas ocasiones se ha comentado que el uso de drones con sensores NDVI maximiza la gestin de las unidades de produccin agrcola o ranchos, pero De qu manera?

Si bien se sabe que la mejor manera de tener un registro continuo de las caractersticas in situ de nuestra parcela mediante la instalacin de sensores directos de suelo-planta-atmsfera en la parcela, debemos considerar que muchas veces requerimos informacin general de nuestro campo para observar donde ocurren los fenmenos, ya que los sensores directos slo proporcionan informacin de un punto en especfico, por eso el uso de sensores NDVI con drones son una solucin bastante completa.

Con todas estas funciones el agricultor se evita o se practica en menor medida el desplazamiento en campo en busca de factores negativos como la presencia de plagas y enfermedades, los drones sobrevuelan el campo y lograron recabar informacin muy acertada sobre el estado de los cultivos con el uso de fotografas  termales y sensores multiespectrales, as como el paso constante de los tractores que ocasionan el compactamiento del suelo.

Un complemento

Muchas veces nos meten la idea de que los drones podran resolver o a ayudar a un sin fin de problemticas que se nos presentan dias a da en el campo, pero la realidad es diferente, si  bien son una herramienta bastante innovadora y til no debemos de olvidar que al final de cuentas tambin debemos cerciorarnos de tener la informacin del estado de nuestros cultivos de manera in situ, por lo que es preferible complementar los resultado arrojados por sensores que estn en contacto directo con nuestro cultivo, como los sensores planta-clima-suelos con el uso de sensores multiespectrales que arrojen NDVI.

Si duda la adaptacin de las nuevas tecnologas a nuestros campos de produccin agrcola son una realidad, te invitamos a continuar leyendo Cmo solucionar problemas en el sector agrcola con IOT el internet de las cosas .

Si te interesa tener una empresa que logre optimizar sus recursos y gestionar cada punto de produccin agrcola revisa AGROWARE .

Por Lucero Mendoza