ACIVITAT 1: Tecnologies de captació de dades
DESCRIPCIÓ I OBJECTIUS
Una aplicació pràctica d’agricultura de precisió inclou diversos mostrejos, corresponents a la caracterització inicial, al suport per a l’aplicació diferencial d’inputs i finalment l’avaluació de com evoluciona en el temps. Per a la realització d’aquests mostrejos es podrien usar un repertori de plataformes, càmeres i sensors. En aquesta activitat s’analitzarà la capacitat de diferents tecnologies de captació de dades per aportar informació rellevant en la gestió de l’agricultura amb baixos inputs.
L’estat de maduresa de les diferents metodologies implicades és heterogeni i evoluciona ràpidament. Aquesta activitat no es limitarà a fer una tria entre les tecnologies existents al mercat, si no que contribuirà amb activitat de recerca en la maduració d’algunes tecnologies que encara no s’ofereixen de manera comercial.
Al llarg del primer any s’elaborarà una proposta de kit de metodologies de mostreig, que inicialment s’empraran per caracteritzar la situació de partida en les parcel·les a on es realitzaran els assajos del projecte. També s’estudiaran algunes millores tecnològiques en la captació de dades, com ara la combinació de diferents fonts de dades (plataformes, càmeres i sensors) per tal de millorar la
qualitat/cost de les campanyes anuals de mostreig. Les metodologies establertes en aquesta activitat s’empraran per la gestió de les aplicacions diferencials d’inputs i per avaluar com evolucionen les parcel·les en les activitats 4,5 i 6.
Els resultats previstos consisteixen en la definició de plans de mostreig que inclouran una combinació de plataformes, càmeres i sensors. Aquests plans seran prou flexibles per adaptar-se a diferents escenaris de costos i requeriments de mostreig.
TASQUES
TASCA 1.1 Complementarietat entre plataformes (avioneta, dron, satèl·lit)
Depenent de l’extensió de l’àrea a mostrejar, del rang de costos assumibles, tipus d’aplicació i marge de temps per al mostreig, pot ser més convenient una tecnologia o una altra. S’analitzarà com la flexibilitat per combinar diferents plataformes en diferents fases de la gestió d’un problema agronòmic podria oferir millors prestacions que no pas usar una sola plataforma. En concret, s’exploraran mètodes de fusió d’imatges de satèl·lit i aeroportades a fi d’obtenir dades amb la millor escala espacial, la freqüència necessària i un cost adequat. En aquesta activitat s’establirà el protocol per integrar informació obtinguda de sensors instal·lats en diferents plataformes de cara al seu ús en les següents activitats del projecte, que consistiran en operacions de planificació (sectorització del reg, establiment de punts de control i predicció de demanda d’aigua) i control (del reg i de les males herbes).
TASCA 1.2 Definició de necessitats a sensoritzar
Típicament, en l’agricultura de precisió s’utilitzen imatges multiespectrals per obtenir mapes de vigor vegetatiu (combinant les bandes del roig i del infraroig proper) i imatges tèrmiques per a determinar l’estat hídric del cultiu (Bellvert et al. 2014, 2016). No obstant, dins de l’espectre electromagnètic poden també desenvolupar-se altres indicadors espectrals els quals poden proporcionar una millor informació de l’estat hídric dels cultius, deficiències nutricionals, humitat del sòl, superfície foliar, etc. Per això és necessari utilitzar imatges hiperespectrals amb una alta resolució espectral (ample de banda).
Actualment, en la cadena de processament, des de la realització del vol fins a l’obtenció dels mapes hi ha diversos passos que presenten aspectes millorables de cara a l’aplicació rutinària d’aquestes metodologies. En concret s’estudiarà com optimitzar la qualitat/temps de processament per a l’obtenció d’aquests indicadors, a més de la avaluació de nous indicadors espectrals sensibles a l’estrès hídric dels cultius.
TASCA 1.3 Mapatge de CE del sòl (VERIS)
La variabilitat observada en el desenvolupament dels cultius (tant vinya, arboris, com extensius) prové fonamentalment de la variabilitat espacial de les propietats del sòl. Per a la caracterització de la variabilitat dels sòls, la UdL disposa d’un equip de mesura de la conductivitat elèctrica aparent del sòl en continu, anomenat Veris 3100 (http://www.veristech.com/the-sensors/v3100). Aquest aparell
consisteix en una grada de discos que actuen com a elèctrodes. Uns injecten un corrent elèctric a 12 volts i altres mesuren la resistivitat en un volum de sòl explorat de 0-30 cm i de 0-90 cm de profunditat.
La següent imatge mostra l’equip Veris 3100 i il·lustra el concepte de mesura de la conductivitat elèctrica a dues profunditats.
El sensor Veris 3100 registra dades cada segon, amb la qual cosa es poden adquirir moltes dades d’una parcel·la en poc temps, amb densitats (per exemple) de 600-1000 punts/ha, tal com mostra la imatge següent a dues profunditats alhora.
A partir d’aquí es poden crear mapes continus de la propietat mitjançant una interpolació. Aquests mapes poden servir per zonificar les parcel·les per a un tractament diferenciat (cas de l’agricultura de precisió) o per reorganitzar sectors de reg, entre altres.
TASCA 1.4 Sensors in situ per reforçar la teledetecció–
S’analitzaran diferents sensors del mercat (per la mesura del sòl i de les plantes) a fi d’avaluar la seva idoneïtat com a complement de la teledetecció. Aquesta informació permetrà obtenir a temps real informació sobre l’estat del sòl i de les plantes en punts de referència del cultiu. Aquests punts de referència s’hauran identificat mitjançant la teledetecció, de manera que es maximitzarà la representativitat dels punts mesurats i es podrà estimar l’estat general del cultiu. Aquesta informació servirà, a més, per calibrar els sistemes de teledetecció. Per poder determinar els sensors més adequats caldrà conèixer les variables mesurades per la teledetecció així com les característiques de la mesura.
La tasca, per tant, integrarà l’execució de totes les activitats necessàries per la correcta sensorització del terreny: l’especificació de les mesures clau recollides pels sistemes de teledetecció, l’avaluació dels diferents dispositius sensors existents al mercat i el desplegament i comunicació in situ dels dispositius seleccionats.
Amb el suport de:
