ACIVITAT 2: PROCESSAMENT EN SISTEMES GIS
DESCRIPCIÓ I OBJECTIUS
S’analitzaran diversos algoritmes i anàlisis geoestadístics que a partir de dades bàsiques (imatges, sèries de dades de sensors) realitzen algunes operacions rellevants per a gestionar l’agricultura de precisió.
Aquesta activitat correspon a diverses línies de recerca en què es necessita treballar per tal d’avançar en l’estat de maduresa de les aplicacions de teledetecció en els escenaris agronòmics d’interès a Catalunya.
Els resultats esperables, a finals del primer any del projecte, són disposà d’una proposta de com abordar aquests aspectes al llarg del projecte. A final del projecte, la proposta inicial s’haurà enriquit amb l’experiència d’haver-la posat en pràctica en diverses activitats
TASQUES
TASCA 2.1 Determinació de zones de maneig diferencial i punts de control
L’aplicació d’una agricultura de precisió en base a mapes (map-based technologies) requereix d’eines que facin possible la delimitació de zones potencials de maneig dins les parcel·les. En aquest projecte es pretén formalitzar un protocol de zonificació en base a l’anàlisi espacial de les variables de cultiu, paràmetres agronòmics i d’enginyeria (instal·lacions i maquinària agrícola) que condicionen
especialment el reg, la fertilització i l’aplicació de productes fitosanitaris.
A partir dels mapes dels índexs de vegetació i d’estrès hídric apropiats i altra informació auxiliar (mapat de la conductivitat elèctrica del sòl), s’avaluarà l’oportunitat del maneig diferenciat per a diferents inputs (aigua de reg, fertilitzants, fitosanitaris). La idea és elaborar un índex que permeti diagnosticar per a cada parcel·la l’oportunitat de la zonificació tenint en compte la magnitud de la variabilitat espacial i la seva estructura. Es compararan diversos paràmetres per a l’avaluació de la variabilitat, i s’establiran per a cada cas (reg, fertilització, protecció del cultiu) les pautes a seguir per a la determinació de les parcel·les amb major oportunitat i la zonificació òptima. La interpretació de dades i l’establiment d’aquest protocol requerirà l’ús d’eines avançades d’anàlisi estadística i anàlisi espacial.
Finalment, s’elaborarà un procediment de mostreig per al seguiment i la validació de les zones potencials de maneig. Es pretén elaborar un mètode de mostreig optimitzat que permeti guiar l’usuari en dos aspectes clau: nombre de punts de mostreig necessaris, i localització d’aquests punts dins la parcel·la. Els mapes classificats (mapes de zones) seran una bona eina a l’hora d’estratificar el mostreig i localitzar els punts de control. La idea és determinar dins la parcel·la (o dins cada zona de maneig) els punts (smart points) on instal·lar els sensors per a les mesures de seguiment en temps real i contrastació. Aquests mateixos punts podran ser també utilitzats en tasques de predicció de collita i/o qualitat. En definitiva, el mètode ha de fer possible un mostreig més eficient i representatiu de la variabilitat del cultiu i la parcel·la.
TASCA 2.2 Estimacions de l’evapotranspiració i de l’estat hídric dels cultius
De cara a l’aplicació del reg de precisió hi ha dos aspectes complementaris que resulten de molt alt interès: 1) conèixer en un moment donat quina és la quantitat d’aigua que està consumint un cultiu per evapotranspiració (ETc), i 2) saber fins a quin punt el cultiu està patint alguna limitació en la disponibilitat d’aigua que pugui afectar-ne la producció. Per ambdós aspectes hi ha precedents (per part de membres del consorci) d’aplicació en entorns propers a l’usuari final, però encara queden serrells a treballar a nivell de recerca per garantir-ne la viabilitat a escala comercial. En concret, s’avaluaran diferents models de balanç energètic per a la estimació remota de la evapotranspiració (ETc), en particular de la partició de la transpiració (T) i evaporació del sòl (E). Ajuntar informació de la Evapotranspiració i d’estat hídric del cultiu per mitjà de la teledetecció permetrà portar a terme un maneig del reg diferencial dins de la parcel·la.
TASCA 2.3 Extrapolació de sensors al conjunt de la parcel·la
L’objectiu de la tasca és dissenyar els algoritmes d’extrapolació que permetin estendre la informació recollida als punts de sensorització a tota la parcel·la. Aquest mòdul permetrà ajuntar els avantatges de la teledetecció i dels sensors a camp, a fi d’oferir informació sobre l’estat de tota la parcel·la, tal com fa la teledetecció, però a temps real, tal com fan els sensors. La teledetecció permetrà identificar punts de referència on ubicar els sensors que captin informació a temps real.
Així, en l’àmbit de la tasca es desenvoluparan models d’evolució de la variable mesurada a cada punt de la parcel·la per extrapolar la informació del sensor a una superfície mitjançant tècniques de modelat de dades. Es necessitarà la informació de teledetecció al llarg de diferents dates de l’evolució de cada paràmetre monitorat, per poder obtenir el modelat de les variables mesurades en cada punt de la parcel·la.
Amb el suport de:
