ACTIVIDAD 2: PROCESAMIENTO EN SISTEMAS GIS

La aplicación de una agricultura de precisión en base a mapas (map-based technologies) requiere de herramientas que hagan posible la delimitación de zonas potenciales de manejo dentro de las parcelas. En este proyecto se pretende formalizar un protocolo de zonificación en base al análisis espacial de las variables de cultivo, parámetros agronómicos y de ingeniería (instalaciones y maquinaria agrícola) que condicionanespecialmente el riego, la fertilización y la aplicación de productos fitosanitarios.

A partir de los mapas de los índices de vegetación y de estrés hídrico apropiados y otra información auxiliar (mapeado de la conductividad eléctrica del suelo), se evaluará la oportunidad del manejo diferenciado para diferentes insumos (agua de riego, fertilizantes, fitosanitarios) . La idea es elaborar un índice que permita diagnosticar para cada parcela la oportunidad de la zonificación teniendo en cuenta la magnitud de la variabilidad espacial y su estructura. Se compararán varios parámetros para la evaluación de la variabilidad, y se establecerán para cada caso (riego, fertilización, protección del cultivo) las pautas a seguir para la determinación de las parcelas con mayor oportunidad y la zonificación óptima . La interpretación de datos y el establecimiento de este protocolo requerirá el uso de herramientas avanzadas de análisis estadístico y análisis espacial.

Finalmente, se elaborará un procedimiento de muestreo para el seguimiento y la validación de las zonas potenciales de manejo. Se pretende elaborar un método de muestreo optimizado que permita guiar al usuario en dos aspectos clave: número de puntos de muestreo necesarios, y localización de estos puntos dentro de la parcela. Los mapas clasificados (mapas de zonas) serán una buena herramienta a la hora de estratificar el muestreo y localizar los puntos de control. La idea es determinar dentro de la parcela (o dentro de cada zona de manejo) los puntos (smart points) donde instalar los sensores para las medidas de seguimiento en tiempo real y contrastación. Estos mismos puntos podrán ser también utilizados en tareas de predicción de cosecha y / o calidad. En definitiva, el método debe hacer posible un muestreo más eficiente y representativo de la variabilidad del cultivo y la parcela.

De cara a la aplicación del riego de precisión hay dos aspectos complementarios que resultan de muy alto interés: 1) conocer en un momento dado cuál es la cantidad de agua que está consumiendo un cultivo por evapotranspiración (ETc), y 2) saber hasta qué punto el cultivo está sufriendo alguna limitación en la disponibilidad de agua que pueda afectar a la producción.

Para ambos aspectos hay precedentes (por parte de miembros del consorcio) de aplicación en entornos cercanos al usuario final, pero todavía quedan flecos a trabajar a nivel de investigación para garantizar su viabilidad a escala comercial. En concreto, se evaluarán diferentes modelos de balance energético para la estimación remota de la evapotranspiración (ETc), en particular de la partición de la transpiración (T) y evaporación del suelo (E).

Juntar información de la Evapotranspiración y de estado hídrico del cultivo mediante la teledetección permitirá llevar a cabo un manejo del riego diferencial dentro de la parcela.

El objetivo de la tarea es diseñar los algoritmos de extrapolación que permitan extender la información recogida en los puntos de sensorización a toda la parcela. Este módulo permitirá juntar las ventajas de la teledetección y los sensores en campo, a fin de ofrecer información sobre el estado de toda la parcela, tal como hace la teledetección, pero a tiempo real, tal como hacen los sensores.

La teledetección permitirá identificar puntos de referencia donde ubicar los sensores que capten información en tiempo real.
Así, en el ámbito de la tarea se desarrollarán modelos de evolución de la variable medida en cada punto de la parcela para extrapolar la información del sensor en una superficie mediante técnicas de modelado de datos.

Se necesitará la información de teledetección a lo largo de diferentes fechas de la evolución de cada parámetro monitorizado, para poder obtener el modelado de las variables medidas en cada punto de la parcela.