Agro Icaro. Imágenes aéreas para la agricultura de precisión

Hace unas semanas, estuvimos haciendo unas pruebas con la empresa Agro Icaro. Esta empresa se dedica a agricultura de precisión, especialmente en imágenes aéreas, que junto con la toma de muestras de suelos y cultivos, pueden hacer un estudio preciso sobre el vigor de las plantas y por tanto hacer una recomendación de abonado o tratamientos fitosanitarios muy localizados.
El uso de imágenes aéreas en la agricultura se ha estado llevando a cabo desde la década de los 70, con imágenes por satélite primero, después con imágenes tomada desde aviones y desde hace poco mediante el uso de drones. La mejora en la rentabilidad de su uso ha venido por dos lados: uno por la inmediatez de los datos y otro el coste por hectárea de la imagen. No se puede estandarizar la toma de imágenes aéreas para todos los cultivos, porque no tiene nada que ver un olivo a un ajo, ni una vid a la cebada. Dependiendo de cada cultivo se tienen que tomar las imágenes a una determinada altura y realizar un procesado apropiado de imágenes.
El proceso de elaborar un mapa de vigor del cultivo tiene varios pasos:
  1. Planear el vuelo: tipo de cultivo, condiciones meteorológicas, prohibiciones,…
  2. Realizar el vuelo para hacer las fotos.
  3. Procesado por ordenador de todas las imágenes (es el trabajo más costoso ya que conlleva varias horas).
La prueba que hicieron consistió en sobrevolar aproximadamente unas 60 hectáreas de varios cultivos (cereales, ajos, alverjón y guisantes) a 120 metros de altura tomando  fotografías con dos tipos de cámaras: cámara RGB (que capta el espectro visible de luz para el ojo humano) y cámara NIR (que nos muestra una banda de luz cercana al infrarrojo). La actividad clorofílica de las plantas refleja más luz en este espectro cercano al infrarrojo (e invisible para el ojo). A través de las cámaras y los cálculos matemáticos, obtendremos la intensidad de esta actividad y por tanto una visión de la salud o vigor de nuestro cultivo.
Con las fotografías tomadas creamos dos mapas de los cultivos (fig.1 con la cámara RGB y fig.2 con la cámara NIR). Los mapas están muy reducidos (su tamaño original es de aproximadamente 14.000×21.000 píxeles). Este tamaño tan grande nos facilita el zoom y ver con detalle las zonas que necesitemos. En el primer mapa, detectamos claramente zonas con distinto crecimiento.
Figura 1
El segundo mapa es el resultado de tratar las imágenes con el ordenador aplicando la formula NDVI (Índice de Diferencia Normalizada de Vegetación). Éste índice lo representamos a través de un gradiente de color que nos muestra la diferencia de vigor de las plantas, yendo desde el verde oscuro (crecimiento óptimo) hasta el rojo (no hay vegetación viva).
Figura 2
En el siguiente mapa (fig. 3) hemos marcado varias zonas de interés (zonas 1, 2, 3 y 4). Vemos claramente que tienen un crecimiento muy desigual, por lo que habría que averiguar las causas. Primero habría que ir a esas zonas y hacer un examen visual (exceso o falta de riego, si es causado por algún animal como conejos, jabalíes,…). Si no se descubre la causa lo más recomendable es hacer unos análisis de suelo y foliares para ver cuáles son las carencias.
Figura 3
Hemos marcado otras zonas de interés (zona 5 y 6) que aparecen en rojo, en las que si sólo viésemos la foto, podríamos pensar que no hay nada cultivado, pero en este caso sabemos que hay cultivados ajos, alverjón y guisantes. Mirando el mapa RGB vemos que están cultivadas, pero se ve más suelo que zona verde (el cultivo está en una fase inicial de su crecimiento), por lo que para conseguir unos resultados óptimos en los mapas, en este tipo de cultivos habría que volar a menor altura para poder captar mejor las plantas y usar otro tipo de índice. Con las mismas imágenes utilizadas para crear el mapa hemos utilizado otro índice que no tiene en cuenta el suelo y en la nueva imagen (fig. 4), aun cuando la altura del vuelo no es la óptima, podemos ver la diferencia del resultado obteniendo las zonas cultivadas con un crecimiento desigual.
Figura 4

English version.

Vídeo:

Fotos:

2 respuestas a «Agro Icaro. Imágenes aéreas para la agricultura de precisión»

  1. ¡Fantástico!, sinceramente es la entrada que más me ha gustado de los últimos tiempos. Me habéis hecho pensar en que quizá tenga que cambiar, ligeramente, mi forma de ver el trabajo de los drones aplicados a la agricultura. De verdad, muy buen trabajo.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *