Teledetección en la agricultura

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La importancia de la teledetección en la agricultura radica en la capacidad de obtener imágenes, no solo visibles, sino auténticas radiografías de los cultivos.

Así como un médico solicita varios exámenes antes de poder diagnosticar una enfermedad, el profesional agrícola también debe utilizar exámenes para analizar los cultivos.

Tradicionalmente, se ha recurrido a los análisis de suelo, análisis foliares o análisis fitopatológicos, que se realizan puntualmente en un lugar del cultivo.

Con las imágenes proporcionadas por la teledetección, ahora podemos tener una visión global de todas las plantas y no solo una medición puntual.

Estas imágenes permiten visualizar no solo lo visible para el ojo humano, sino también lo invisible, lo que nos permite, por ejemplo, anticiparnos incluso a detectar deficiencias nutricionales. En teledetección, los diferentes tipos de radiografías se conocen como índices de vegetación.

Hace algunos años, estas imágenes multiespectrales eran costosas y se utilizaban principalmente en el ámbito académico.

Sin embargo, en la actualidad, esto ha cambiado. El costo de adquirir estas imágenes ha disminuido considerablemente, e incluso en algunos casos son gratuitas.

En este artículo, abordaremos los conceptos básicos de teledetección para comprender mejor los principios en los que se basa esta tecnología.

¡Muy bien, empecemos!

¿Qué es la teledetección?

La teledetección se define como el método de identificar, observar, recolectar y medir objetos sin entrar en contacto directo con ellos.

Este enfoque nos permite realizar diversas acciones, como recopilar información sobre lugares distantes y extensas superficies, incluso a nivel mundial.

Podemos observar cambios a lo largo del tiempo, monitorear el crecimiento y reacciones de las plantas, medir características de los cultivos y evaluar el impacto de eventos climáticos, entre otras cosas.

Nuestros ojos y oídos son ejemplos de teledetección. Así como la cámara de un teléfono, que graba la luz que rebota en un objeto sin tocarlo directamente.

¿Qué no es teledetección?

Cualquier sensor que debe estar en contacto directo o cercano con lo que está midiendo no se considera teledetección.

Por ejemplo, un termómetro no es un sensor remoto, ya que está en contacto directo con el cuerpo.

En el ámbito agrícola las estaciones meteorológicas, los sensores para medir temperatura, nitrógeno foliar, crecimiento de la fruta o humedad de suelo no son teledetección porque están en contacto o muy cerca de la planta.

Plataformas de Teledetección

Cuando hablamos de teledetección hoy en día, generalmente pensamos en Drones, Aviones y Satélites.

Los drones ofrecen un detalle increíble en áreas pequeñas, mientras que los satélites permiten cubrir grandes extensiones, incluso el planeta completo en un solo día.

Cámaras Multiespectrales

Ahora veremos el tipo de equipamiento que tienen estas plataformas para poder generar estas “radiografías de los cultivos”.

El equipamiento principal son las cámaras multiespectrales, dispositivos con varias cámaras independientes.

A diferencia de una cámara convencional, cada una de estas cámaras tiene un filtro específico que permiten el paso de cierto tipo de luz o longitud de onda dentro del espectro electromagnético.

Cada cámara mide la luz solar total que ingresa para una longitud de onda, y la luz reflejada por el cultivo. Esto permite obtener mapas en los que los píxeles tienen tonalidades de grises que indican la reflectancia de la luz solar en esa longitud de onda.

Las longitudes de onda comúnmente utilizadas en agricultura incluyen la luz visible verde, roja, azul,el borde rojo, el infrarrojo cercano y el infrarrojo medio.

¿Qué es el Espectro Electromagnético?

Para entender los datos capturados por los satélites o drones, es crucial comprender de dónde provienen esos datos.

La radiación electromagnética está presente en nuestro entorno, desde la luz que vemos hasta las señales del teléfono móvil o la música de la radio.

Las longitudes de onda varían ampliamente, desde las ondas de radio con longitudes de onda largas hasta los rayos Gamma con longitudes de onda cortas. La luz visible se encuentra entre estos dos extremos.

Luz Visible e el Infrarrojo

La luz visible describe los colores que nuestros ojos pueden percibir. Cada color corresponde a una porción específica del espectro electromagnético, medida en nanómetros.

Más allá de la luz visible, llegamos al infrarrojo, que no es visible para los humanos pero es útil para obtener imágenes, especialmente en el monitoreo de la vegetación, ya que la energía térmica de los cultivos se irradia con el infrarrojo.

Respuesta Espectral de la Vegetación

La teledetección agrícola utiliza longitudes de onda desde el espectro visible hasta el infrarrojo.

Las hojas de las plantas absorben más luz roja que azul o verde, y reflejan más luz en el infrarrojo cercano, lo que permite a los sensores detectar la salud de la vegetación.

La parte roja y azul de la luz es la energía con la cual la planta hace fotosíntesis.

Por esta razón las plantas son para nuestros ojos de color verde porque se quedan con el rojo y azul y rechazan la parte verde de la luz.

El infrarrojo actúa con la parte estructural de la planta y refleja mucho cuando la planta está sana.

Gracias a esto es que la teledetección puede ayudar a detectar muchos problemas.

Cuando la planta comienza a enfermar pierde clorofila, lo que hace que se refleje menos en el infrarrojo cercano. Si la planta se enferma además pierde agua, por lo que se torna más brillante.

En consecuencia, una planta enferma tiene dos comportamientos desde el punto de vista de la longitud de onda:

• Si la miramos con los infrarrojos medios, cercano al rojo visible, se va poniendo cada vez más brillante (refleja más) porque comienza a perder agua.

• En cambio, si la vemos con el infrarrojo cercano, la planta se va poniendo cada vez más oscura (refleja menos) porque tiene menos clorofila.

Índices de Vegetación

De esta forma, con la teledetección podemos identificar los cambios que van ocurriendo en la vegetación y detectar posibles problemas.

Para simplificar esta tecnología, varios investigadores y científicos desarrollaron los índices de vegetación.

Estos índices son combinaciones de bandas del espectro visible y del infrarrojo. Cada uno de ellos fue desarrollado para entregar información estandarizada acerca de las características del suelo, el estado de las plantas, la nutrición vegetal, el vigor o la actividad fotosintética.

Así los índices de vegetación es una forma simplificada que nos permite observar el estado de la vegetación de un cultivo.

¡Espero que encuentres esta información útil! y nos vemos en el siguiente.

Este correo ha sido preparado por el Equipo de ViLab | www.vilab.cl