Drones y agricultura

Cada vez es más frecuente el uso de drones en tareas agrícolas. Vamos hoy a hablar sobre qué usos presentan los drones para la gestión agrícola, qué ventajas aportan y qué equipos son necesarios para el desarrollo de esta interesante actividad. 

Drone-MOOC

¿Qué es la agricultura de precisión?

El término agricultura de precisión data de principios de los años 80 y tiene su origen en Estados Unidos. Es un conjunto de técnicas que permiten la gestión precisa de los cultivos mediante observación y medición de parámetros críticos permitiendo la optimización del rendimiento del terreno y la toma rápida y precisa de decisiones basadas en evidencias. 

Para poder realizar una optimización agrícola mediante el control de cultivos necesitaremos dar obligatoriamente cuatro pasos:

  1. ADQUIRIR LOS DATOS: esta es la parte en la que intervienen los drones. Los RPAS permiten la adquisición de datos de grandes extensiones de una forma rápida, segura y económica. Mediante un vuelo planificado pueden cubrir hectáreas de cultivo en minutos, mientras sus potentes ópticas y sensores multiespectrales graban información en espectros distintos de la luz visible, como el red-edge (0.68-0.75micras) o el infrarrojo cercano NI (0.75-1.70micras). 
  2. ANALIZAR LOS DATOS: a partir de las imágenes multiespectrales capturadas por los drones y empleando software específico, los operadores pueden analizar los ÍNDICES DE VEGETACIÓN, parámetros que indican la salud y el bienestar de los cultivos por zonas. Para poder calcular un Índice de Vegetación necesitaremos combinar varias bandas del espectro (visible, infrarrojo, rojo, verde…). Combinando todos esos datos obtendremos un sólo valor, valor que nos indica distintas características de las plantas en ese punto exacto: la cantidad de clorofila, la hidratación de la planta (exceso o defecto de agua), la cantidad de hojas que tiene, etc. 
  3. TOMA DE DECISIONES: Una vez se disponga de toda la información sobre el cultivo es el agricultor, asesorado en su caso por el ingeniero agrónomo, el que tome las decisiones adecuadas para mejorar su cultivo. Regular factores como el riego, control de plagas (uso preciso de fertilizantes, pesticidas, etc.)
  4. MONITORIZACIÓN DE RENDIMIENTOS: al finalizar la campaña se debe evaluar el impacto en el rendimiento final de las acciones y actuaciones realizadas y el beneficio que nos supone. 

Gracias a la agricultura de precisión conseguiremos unos cultivos más eficientes y sobretodo más ecológicos. Las actuaciones serán precisas, no generalizadas,  los elementos fertilizantes y tratamientos anti plagas serán sólo en las zonas necesarias, ahorrando material, trabajo y optimizando la cosecha pero siendo a la vez más respetuosos con el medio ambiente, evitando el derroche de agua o el uso injustificado de tratamientos.

farm-and-agriculture

Como curiosidad indicar que casi la mitad de los cultivos en Japón están supervisados y controlados mediante drones, que permiten un considerable ahorro de recursos y una gran optimización de las explotaciones. 

La agricultura de precisión es un elemento clave en la agricultura sostenible. 

¿Qué elementos distinguen a los drones especializados para estas tareas?

Sin duda un dron o equipo especializado en agricultura de precisión debe contar con algunas de estas características:

  • Disponer de un sistema óptico multiespectral, que permita capturar imágenes en distintas bandas del espectro lumínico.
  • Disponer de un buen sistema de posicionamiento, que permita el postprocesado posterior, la generación de ortomosaicos y análisis del conjunto del área objeto de estudio.
  • Disponer de un sistema de control robusto y una adecuada autonomía, que nos permita un trabajo eficiente.
  • Ser compatible con el software específico de control y análisis.

¿Qué equipos hay en el mercado hoy en día que sean adecuados para la agricultura de precisión?

Algunos de los mejores equipos para la inspección multiespectral son:

DJI P4 Multispectral: fantástico dron de DJI, que dispone de una completa y compleja cámara multiespectral, que permite una visualización en directo del índice NDVI, posee un módulo RTK que permite un posicionamiento centimétrico y una capacidad de sincronización de datos en tiempo casi real. Al montar OcuSync dispone de un amplísimo rango de control, que llega a los 7Km y un tiempo máximo de vuelo de unos 27 minutos, que le permiten capturar información de una extensísima área.  No es un dron económico (coste en torno a los 6.000€) pero es una de las mejores opciones a fecha de publicación de este post. 

DJI P4

Comparación entre la imagen RGB (visible) y la superposición del NDVI (índice de vegetación de diferencia normalizada) que permite ver dónde hay que actuar:

rgbndvi

En la siguiente imagen puede verse la precisión de análisis que alcanza:

precisión

Yuneec H520 NDVI: otro gran equipo para la toma de datos y análisis de cultivos. Realmente se trata de un upgrade para este gran dron, el Yuneec H520, que permite montar un equipo AgroCam sencillo de instalar sobre el mismo. 

Yuneec H520

No se trata, como en el caso del DJI, de un equipo que venga ya instalado y configurado para un uso de análisis multiespectral, sino una adaptación de un potente dron profesional para su uso en tareas de agricultura de precisión. 

La gran ventaja es que dispondremos de un único equipo que permitirá otros usos además del control y análisis de vegetación. 

Hay en el mercado otras opciones, plataformas como el DJI Matrice 300 RTK, el DJI Matrice 210 RTK v2, el DJI Matrice 210, etc. que permiten la instalación de sensores de todo tipo y el desempeño profesional en estas tareas. 

Vale, toma de datos y análisis…pero ¿hay drones que permitan actuar directamente sobre los cultivos?

agrasUna vez más si. Los drones permiten trabajar directamente sobre los cultivos, aplicando tratamientos, riego…uno de los mejores drones del momento para trabajos agrícolas es el gigantesco DJI Agras, el modelo T16 permite la fumigación de precisión cubriendo extensiones de hasta 10 hectáreas por hora (si, leíste bien…10 hectáreas). Tiene una de las mejores capacidades de vuelo, adaptando su vuelo al terreno y al cultivo, dispone de un posicionamiento de precisión centimétrica (GPS RTK y Glonass) que permite el tratamiento de precisión y el piloto dispone de una buena cámara angular que facilita las maniobras.

Es un dron duro, sencillo de mantener y gestionar. Carga un tanque de hasta 16 litros y su diámetro de rociado es de hasta 6.5 metros. Tiene 4 bombas y 8 aspersores que dan un caudal de rociado de cerca de 5 litros/minuto. Dispone de un radar mejorado que aumenta su seguridad en vuelo tanto de día como de noche. Detecta el perfil del terreno donde opera y se adapta al mismo autoajustando su vuelo con seguridad. Emplea OcuSync 2.0 que le permite operar en un radio de hasta 3Km con seguridad. 

 

Como vemos, el tema da para mucho más, volveremos en otros post a abordar esta temática.

Por hoy es suficiente…pronto más información.

Saludos desde ExconAir