Como as imagens de satélite hiperespectrais auxiliam a agricultura de precisão?

O uso de imagens de satélite hiperespectrais na agricultura transformou a maneira como as terras agrícolas são gerenciadas para atender às crescentes demandas da população em expansão diante das mudanças climáticas.

O avanço e a comercialização dessa ferramenta nos últimos tempos se traduziram em uma compreensão e monitoramento acessíveis não apenas de grandes fazendas, mas também de pequenas propriedades rurais em todo o mundo.

É importante compreender o conceito de imagens de satélite hiperespectrais e suas implicações benéficas para os agricultores e as terras agrícolas, bem como a forma de utilizá-las.

Como as imagens de satélite são úteis para a agricultura?

Durante a maior parte da história da humanidade, a agricultura foi uma ciência e prática estritamente ligada à terra. No entanto, o alcance da agricultura hoje se expandiu enormemente, chegando a satélites que orbitam a Terra. Mas como os satélites afetam, de fato, a maneira como cultivamos e produzimos alimentos?

A resposta reside nos fatores dos quais a agricultura depende, como o solo, o clima, a temperatura, o regime de chuvas, o desenvolvimento das culturas, a topografia, entre outros.

Os satélites ou tecnologias espaciais permitem-nos medir e monitorizar facilmente estes fatores, a partir do contacto com os nossos computadores, e a informação assim obtida pode ser utilizada para planear intervenções agrícolas adequadas.

O uso de satélites na agricultura é uma prática que cresce rapidamente. Evoluiu da simples coleta de informações para a execução de operações agrícolas precisas, como, por exemplo, o uso de tratores equipados com GPS para a colheita.

É importante notar que os satélites são usados principalmente para gerar dados geoespaciais precisos de objetos de interesse — terras agrícolas e plantações, no nosso caso. Isso é conseguido através da combinação de mais de três satélites e um conceito conhecido como trilateração.

Além disso, para medir e monitorar os fatores mencionados acima, os satélites são equipados com diversos tipos de sensores de alta capacidade. É pela combinação desses mecanismos que os satélites se tornaram tão úteis na agricultura moderna.

O que é imagem hiperespectral na agricultura de precisão?

A imagem hiperespectral é o processo de obtenção de dados sobre um objeto através da captura das diferentes assinaturas espectrais de todo o espectro eletromagnético da luz, e não apenas da faixa de luz visível refletida ao atingir o objeto.

A captura dessas assinaturas espectrais é feita com a ajuda de sensores de câmera especializados a bordo dos satélites.

Na agricultura, a imagem hiperespectral baseia-se no fato de que quase todos os tipos de culturas apresentam assinaturas espectrais diferentes em diferentes estágios de seu ciclo de vida e em diferentes condições fisiológicas. Essas diferenças podem ser atribuídas a observações esperadas ou inesperadas.

Resultados inesperados podem ser atribuídos a diversos fatores ambientais ou de manejo que alteraram as condições fisiológicas das plantas. Isso pode ser útil na detecção de:

• Nível de umidade do solo
• Diversas doenças
• Composição de culturas para sistemas de policultura
• Infestação de ervas daninhas
• Nível de nutrientes do solo, etc.

Ao estudar e analisar cuidadosamente esses resultados, o agricultor pode facilmente adaptar suas intervenções para otimizar a produção ao longo do tempo e do espaço. De certa forma, a imagem hiperespectral permite que os agricultores entendam o que a cultura precisa.

O processo de imageamento na agricultura é realizado tanto em nível do solo quanto por via aérea. Em nível do solo, o imageamento é feito com robôs ou veículos equipados com sensores hiperespectrais. Para o imageamento hiperespectral aéreo, são utilizados drones (VANTs), bem como imagens de satélite.

Como o mecanismo de funcionamento da imagem hiperespectral envolve a medição precisa da luz e de suas bandas espectrais, mesmo um pequeno movimento ou irregularidade no sistema pode distorcer significativamente os resultados e causar mais danos do que benefícios.

Portanto, é vital utilizar sistemas e serviços confiáveis e precisos para quaisquer operações agrícolas que envolvam imagens hiperespectrais. Por fim, a aplicação de imagens hiperespectrais na agricultura é mais eficaz quando utilizada regularmente ao longo de múltiplos ciclos de cultivo, permitindo uma compreensão e um monitoramento mais precisos das culturas.

Como as imagens espectrais de satélite ajudam os agricultores de precisão?

Os satélites e as tecnologias associadas não estão apenas ajudando os agricultores a gerir as suas explorações agrícolas de forma eficaz; estão a mudar a forma como a agricultura é praticada em todo o mundo.

Os satélites proporcionam aos agricultores uma visão e uma compreensão abrangentes de suas terras agrícolas, a partir de uma perspectiva inimaginável há algumas décadas. As diferentes maneiras pelas quais os satélites auxiliam os agricultores a gerenciar suas propriedades de forma eficaz e sustentável são as seguintes:

• Mapeamento: O primeiro passo na agricultura de precisão com o uso de satélites envolve um mapeamento completo de toda a área cultivada. Isso é especialmente benéfico em grandes propriedades rurais, permitindo que os agricultores identifiquem e priorizem suas terras com base em características espaciais.
• Medição e estudo: Câmeras e sensores multiespectrais instalados nos satélites fornecem, direta ou indiretamente, medições de uma vasta gama de características importantes das terras agrícolas, como saúde das plantações, nutrição, estresse hídrico do solo, estágio de plantio, padrões climáticos, doenças e assim por diante.
• Execução e Monitoramento: Além disso, os dados de satélite e suas funcionalidades são úteis para a operação automatizada de máquinas agrícolas, permitindo a aplicação precisa de diferentes taxas de fertilizantes e padrões de irrigação. Ademais, à medida que as imagens se acumulam ao longo do tempo, elas refletem as características das terras agrícolas e do meio ambiente. Isso auxilia na previsão de eventos futuros, no planejamento e na preparação antecipada para minimizar perdas extremas decorrentes de fatores como secas, mudanças climáticas, surtos de doenças, etc.

Sua utilização na agricultura, incluindo imagens hiperespectrais, se enquadra no amplo conceito de agricultura de precisão. Assim, as imagens de satélite raramente são usadas isoladamente, sendo, em vez disso, um dos elementos da Internet das Coisas (IoT) aplicada à agricultura de precisão.

Imagens de satélite, combinadas com dados coletados em campo, inteligência artificial, análise de big data e disseminação de dados até o nível dos agricultores por meio de smartphones e aplicativos.

Mais precisamente, imagens de alto espectro na agricultura possibilitam o seguinte:

1. Detecção da saúde das culturas:

Diferentes tipos de índices de vegetação, calculados a partir de imagens de satélite multiespectrais, são utilizados para compreender, detectar e monitorar a saúde das plantações. Como mencionado anteriormente, diferentes condições de saúde ou vigor das plantas fazem com que diferentes comprimentos de onda da luz sejam absorvidos ou refletidos.

Os sensores capturam e calculam os índices, e o melhor deles pode ser usado em tempo quase real para gerar estratégias de manejo adequadas. Para entender melhor os diferentes tipos de índices de vegetação e qual escolher, leia este artigo. Blog GeoPard.

2. Estado e propriedades do solo:

Assim como as plantações e suas folhagens apresentam assinaturas espectrais distintas em diferentes condições de saúde, as variações no solo e em suas propriedades também se traduzem em um espectro de luz diferente refletido pelos sensores aéreos.

Por exemplo, o Índice de Brilho do Solo é um desses índices usados para medir e mapear as propriedades do solo. Como propriedades do solo como umidade, níveis de nutrientes, textura, erodibilidade e pH desempenham um papel fundamental no sucesso ou fracasso geral de todo o sistema agrícola, é importante mapear, gerenciar e monitorar o estado do solo com precisão e regularidade.

A amostragem sistemática do solo pode fornecer uma descrição mais precisa das propriedades do solo, mas pode ser dispendiosa e ineficaz em grandes áreas.

Consequentemente, a melhor abordagem combina imagens hiperespectrais com amostragem sistemática em grade do solo para obter um mapa preciso e confiável das diferentes propriedades do solo.

Isso pode ser usado posteriormente para aplicar fertilização VRA. Essa abordagem é a utilizada por... Análise de dados do solo solução fornecida por GeoPard Agricultura.

3. Crescimento da cultura e detecção de tipos de cultura/variedade

A aplicação de imagens de satélite multiespectrais na compreensão e monitoramento do crescimento e da composição das culturas é essencial em sistemas de cultivo múltiplo em grandes propriedades rurais.

Em grandes propriedades agrícolas, diferentes parcelas de terra podem apresentar fatores ambientais localizados que causam desvios no padrão normal de crescimento. Além disso, plantas indesejáveis, como ervas daninhas, podem crescer em áreas que prejudicam o desenvolvimento das principais culturas.

Para monitorar todos esses problemas e garantir que toda a área produza resultados ótimos, as imagens de satélite multiespectrais geram camadas de dados que podem ser comparadas para que você possa tomar decisões informadas.

Além dessas aplicações comuns de imagens hiperespectrais, outras aplicações incluem detecção e alerta precoce de inundações, detecção de incêndios florestais, monitoramento de gado e assim por diante.

Em resumo, as imagens de satélite hiperespectrais têm um enorme potencial e diversas aplicações na agricultura, podendo se transformar em uma prática avançada para lidar com os crescentes desafios do século XXI.

Existem inúmeras maneiras pelas quais os agricultores podem se beneficiar dessa poderosa ferramenta e tornar suas práticas agronômicas mais fáceis, eficazes, sustentáveis e, principalmente, lucrativas.

No entanto, também é evidente que sua aplicação exige um alto nível de precisão e conhecimento, e os agricultores precisam garantir o uso de uma plataforma confiável de provedores de serviços agrícolas, com alta eficiência operacional e expertise técnica.

A GeoPard Agriculture oferece uma ampla gama de soluções agrícolas, todas utilizando plenamente o alcance de imagens de satélite multiespectrais, como Landsat, Sentinel e Planet.

As tecnologias utilizadas possuem altíssima precisão, com resolução de 3 metros e um banco de dados de imagens de vários anos para estabelecer tendências da vegetação. zonas de gestão para as suas terras agrícolas.

Outras funcionalidades do poderoso motor GeoPard incluem processamento em tempo quase real. Monitoramento de Culturas e Dados de Rendimento Utilizando as imagens mais recentes, que podem ser facilmente visualizadas na web e em plataformas de nuvem para dispositivos móveis.

Utilizando todas essas informações e camadas de dados, o GeoPard analisa as características gerais de produtividade das terras agrícolas e prescreve taxas variáveis de insumos, como fertilizante, irrigação, ou espécies de cultivo para suas terras agrícolas com o objetivo de aprimorar suas práticas agronômicas de uma perspectiva sustentável e financeira.

Perguntas frequentes

1. Como obter imagens de satélite para uma fazenda?

Para obter imagens para sua fazenda, comece pesquisando fornecedores confiáveis que ofereçam serviços focados no setor agrícola, como... GeoPard. Selecione um plano de serviço adequado com base em fatores como resolução da imagem e frequência de atualizações. Após a assinatura, acesse as imagens por meio da plataforma ou das ferramentas do provedor e baixe as imagens da sua área agrícola. Utilize essas imagens para monitorar a saúde das plantações, identificar áreas problemáticas e tomar decisões embasadas para otimizar as práticas de manejo da fazenda.

2. Por que as imagens de satélite são úteis para a compreensão das teias alimentares?

É útil para a compreensão das teias alimentares por diversos motivos. Primeiro, proporciona uma visão panorâmica da superfície da Terra, permitindo que pesquisadores observem e monitorem grandes áreas e ecossistemas. Essas imagens podem ajudar a identificar características-chave do habitat, como padrões de vegetação ou processos oceanográficos, que influenciam a distribuição e a abundância de organismos dentro das teias alimentares. Além disso, auxilia no rastreamento de mudanças na cobertura do solo e em variáveis climáticas, que são fatores importantes que afetam a dinâmica das teias alimentares.