Dr. Cristian Mattar
Agricultura de precisión y monitoreo satelital. Qué es y 10 utilidades del monitoreo satelital para tu campo.
Hace 10 años atrás, la Big Data satelital comenzaba un proceso de masificación a través de la plataforma Google Earth Engine, generando una estructura para el análisis de datos geoespaciales novedosa. Hoy en día, los conceptos de NDVI, NDVI mejorado, índices de vegetación, multi o hiperespectral, son constantemente citados por varios de los agricultores de Chile, ¿pero en qué consisten estos índices y para qué realmente es necesario un monitoreo satelital?.
Una imagen satelital está dividida en canales o bandas, cada una entrega información diferente, tal cual las frecuencias del dial en AM ó FM. Hay ciertas frecuencias que entregan música, noticias, publicidad, religión, entre otras. En las imágenes satelitales es lo mismo, hay bandas que entregan información del agua que está contenida en la planta, la clorofila, lignina/celulosa, entre otras variables. Sin embargo, para no analizar cada una de las bandas, los índices de vegetación agrupan ciertas bandas que caracterizan y resumen de mejor forma el estado de una planta. Por ejemplo, el Índice normalizado de Vegetación ó NDVI por sus siglas en Inglés (Normalized Difference Vegetation Index).
Este índice ha sido ampliamente utilizado desde la década de los 80’ a la fecha, por que utiliza dos bandas genéricas -la banda roja e infrarroja-, entregando un estimativo de la cantidad de clorofila que puede poseer la vegetación que se encuentra en un determinado píxel medido por un sensor remoto. El lema del NDVI es relativamente simple, a mayor valor la planta se ve más verde, a menor NDVI, la planta se ve amarilla o sencillamente está muerta y se evidencia un suelo desnudo. Este índice ha sido modificado y utilizado para un sin número de aplicaciones que no tienen relación directa con la clorofila. Sin embargo, matemáticamente, el NDVI permite ser considerado para estimación de rendimientos, aplicación de dosis de agroquímicos, fertilizantes, irrigación, cambios de uso de suelo, incendios, deforestación, diferenciación socio-económica, entre una larga lista de aplicaciones. Pero ¿cuál es realmente la aplicación más directa que hoy en día se puede realizar con el NDVI?: es su rápida respuesta a cambios en la vegetación entregados por un sensor remoto.
El monitoreo satelital con NDVI para un determinado cultivo permite evidenciar el crecimiento de una planta a partir de su fenología y corregir rápidamente las zonas que no están generando un rápido reverdecimiento. Una imagen de NDVI semanalmente permite estimar la cantidad de materia seca que está en un determinado potrero, ó el efecto defoliador en alguna plantación de frutales. El NDVI te permite ver qué fechas claves en plantaciones de viñedos, cerezos, nogales, cerezos, kiwis, papas y una larga lista de cultivos que relacionan sus estados productivos con la fenología.
NDVI y Tecnología hiperespectral
Aunque el NDVI es un índice ampliamente utilizado, la tecnología actual busca incorporar más bandas para la caracterización de los cultivos desde otra perspectiva utilizando sensores hiperespectrales. Normalmente, un sensor multiespectral hace referencia a una cantidad limitada de bandas espectrales entre 4 hasta 50 bandas o en algunos casos más, pero se encuentra lejos de sensores hiperespectrales que poseen varios cientos de bandas. Pero, ¿para qué necesitamos tantas bandas si el NDVI me dice dónde está verde y dónde no?. La tecnología hiperespectral permite determinar las causas de esa pérdida de vegetación, las deficiencias nutricionales, encontrar cambios fisiológicos en las plantas y realizar aplicaciones de precisión. La tecnología hiperespectral permite clasificar las bandas específicas de una contaminación por metales pesados, estrés hídrico de la vegetación sin presencia de bandas térmicas, entre un sinfín de otras aplicaciones que cada año permite ser utilizadas para mejores resultados en el manejo agronómico de un campo. Las imágenes hiperespectrales no habían sido masificadas por diversos factores ligados al tamaño del sensor, la dificultad de transportarlo a bordo de drones, el post-proceso, entre otras. Sin embargo, la tecnología computacional actual y el aumento de la carga de pago de drones, permite comenzar a analizar una nueva capa de conocimiento sobre el estado del cultivo.
El monitoreo satelital es una herramienta que permite determinar rápidamente los cambios en el cultivo producto del manejo agronómico o de eventos ambientales, sin embargo, el uso complementario de indicadores hiperespectrales es una capa complementaria que permite además encontrar las causas de los cambios y generar posibles soluciones, de forma eficiente y tecnológica.
10 utilidades del monitoreo satelital para tu campo:
- Para monitorear la salud de las plantaciones.
- Para detectar áreas de crecimiento insuficiente.
- Para determinar la optimización de la aplicación de agua y fertilizantes.
- Para monitorear la presencia de plagas y enfermedades.
- Para predecir y mitigar el impacto de condiciones climáticas adversas.
- Para optimizar la recolección y logística de cosecha.
- Para evaluar la productividad a largo plazo.
- Para identificar áreas potenciales de expansión.
- Para mejorar la eficiencia en la toma de decisiones.
- Para mantener una visibilidad constante y actualizada del campo.