Uso de drones en la agricultura

Un dron para uso agrícola es una herramienta de alto costo, aunque fácil de utilizar. Los equipos están diseñados para volar de manera sencilla e intuitiva.

Debes considerar que para operar este tipo de drones existe una normativa aeronáutica definida de la Dirección General de Aeronáutica Civil.

Pero, sobre todo, debes considerar la formación necesaria en distintas herramientas para poder programar los vuelos automáticos, luego cargar las imágenes, procesarlas e interpretar los datos. Estas tareas son algo que te puede tomar bastante tiempo y algunos dolores de cabeza 😮‍💨.

Por lo tanto, lo primero es identificar la necesidad de manera clara y conocer qué dron y qué equipamiento se ajusta a esa necesidad para tomar una mejor decisión sobre su viabilidad económica.

Tipos de Dron

Podemos distinguir en general dos tipos de drones, los de ala fija y los multirrotores.

Drones de ala fija

La forma externa de este tipo de dron es similar a un avión con un cuerpo y un par de alas rígidas, de ahí su nombre.

Presentan la ventaja de cubrir grandes superficies en sus vuelos, ya que su aerodinámica los hace ser más rápidos que los multirrotores. En el mercado hay modelos que logran tiempo de vuelo de entre 30 hasta 90 minutos con una cobertura por vuelo de 120 hasta las 3.800 hectáreas. Por tanto, si quieres cubrir grandes superficies de terreno, este tipo de dron sería el más adecuado.

Un punto a tener en cuenta es la necesidad de tener el espacio para aterrizar este tipo de dron, pues necesitan una pista, por ejemplo, un camino rural o el propio cultivo. Tienen un GPS integrado que les permite aterrizar en el lugar que lo programemos.

Este tipo de dron vuela con un sistema de piloto automático, que además de poder seguir un plan de vuelo previamente ingresado, les da la estabilidad necesaria para una correcta toma de datos.

Drones multirrotores

Los drones multirrotores son aquellos que utilizan varios rotores para el despegue, aterrizaje y su desplazamiento. Suelen ser más lentos que los drones de ala fija, y dada su configuración, consumen más batería para realizar sus desplazamientos, por lo que su autonomía de vuelo es menor.

Normalmente logran un tiempo de vuelo entre 20 y 60 minutos con una cobertura por vuelo de hasta 100 hectáreas.

Su ventaja es su adaptabilidad, ya que podemos utilizarlos tanto para recabar datos, como para hacer inspecciones visuales en la explotación en tiempo real, pues suelen ofrecer imagen de video en tiempo real mientras vuelan.

El aterrizaje es otra de las ventajas, ya que necesitan espacios muy pequeños para aterrizar y lo hacen de forma vertical.

Si no necesitas realizar muchos despegues y aterrizajes, porque tu superficie de cultivo está fragmentada y separada entre sí, este tipo de dron sería el ideal.

Además, estos drones te permiten volar a alturas inferiores que los de ala fija, puedes detenerlos completamente en un lugar y se estabilizan antes de realizar la captura de la imagen, con lo que puedes obtener imágenes de altísima resolución, de hasta 5 centímetros.

Tipos de Cámaras

Ahora veremos el tipo de equipamiento que debes considerar a la hora de adquirir un dron para uso agrícola.

Cámaras multiespectrales

Existen varias marcas que desarrollan cámaras de este tipo para ser ubicadas en drones. Las cámaras de tipo agrícola tienen filtros especializados que las hacen más costosas.

Es importante analizar el ancho de banda que miden cada uno de sus lentes, que deberían estar entre los 10 y 40 nanómetros de longitud. Las bandas que nos van a resultar más interesantes son la banda roja y la banda del NIR, que son imprescindibles para crear el índice NDVI. También es deseable la banda de borde rojo para desarrollar el índice NDRE, así como la banda verde, azul y roja para generar imágenes visibles.

Son más económicas que las cámaras térmicas y que las hiperespectrales, que veremos más adelante.

Se suelen utilizar para generar mapas de fertilización variable en cereales, para realizar mapas de presencia de malezas y para corregir el programa de riego a través del cálculo del coeficiente de cultivo.

También es recomendable que la cámara multiespectral tenga algún tipo de instrumento para medir la iluminación del ambiente. Esto te permitirá comparar imágenes tomadas en distintas condiciones ambientales, como días soleados o nublados.

Cámaras térmicas

Las cámaras térmicas en agricultura detectan el cierre estomático de la planta analizando la temperatura de la cubierta vegetal. Por tanto, es muy importante que la precisión en la medición de la temperatura sea igual o inferior a 0.05 °C. Estas cámaras suelen ser caras y sus imágenes más complejas de procesar que las de los sensores multiespectrales.

Otro aspecto muy importante a tener en cuenta es que las medidas con cámara térmica deben realizarse en las horas de máxima temperatura del día, hecho que restringe el uso de esta tecnología.

Cámaras Hiperespectrales

Estas cámaras analizan una gran porción del espectro electromagnético, siendo muy complejo su análisis e interpretación. Son utilizados casi exclusivamente en proyectos de investigación.

Permiten analizar una circunstancia específica de una planta, por ejemplo, la aparición de una clorosis, y analizar en qué parte del espectro se detecta esa circunstancia.

Relacionando los datos de laboratorio con los datos espectrales, se pueden crear índices específicos para detectar un problema, en el caso del ejemplo la detección de la clorosis.

Cámaras RGB

Las cámaras RGB son las cámaras fotográficas tradicionales, con el mismo fundamento que tienen las cámaras de nuestro teléfono móvil, pero con una tecnología que les permite alcanzar tamaños de pixel adecuados a las grandes alturas desde que capturan los datos.

A partir de los 12 mega-pixeles podríamos considerar a estas cámaras adecuadas para ser portadas en drones. Se suelen utilizar para realizar estudios topográficos orientados a la agricultura como nivelaciones, diseño de riego, cálculos de densidad de plantación o realización de embalses de agua.

También nos permiten evaluar el grado de incidencia de una plaga o enfermedad y la detección de malezas.

Procesamiento de la información

Tan importante como adquirir la información es saber procesarla y convertirla en un elemento útil, que nos ayude a mejorar nuestra explotación agrícola.

Para ello debes estar consciente de las complejidades y conocimientos que tienes que adquirir primero para poder transformar los datos capturados con tu dron.

Procesar nosotros la información

Procesar nosotros mismos las imágenes implica como primer paso unir todas las imágenes en un ortomosaico que es una presentación de la superficie en la que todas las imágenes quedan en una misma escala, libre de errores, sin deformaciones y con la misma validez de un plano cartesiano. Para ello se utiliza un software específico que suelen tener costos de licencia.

El segundo paso es crear los índices de vegetación, lo cual te puede tomar un buen tiempo, ya que es proporcional al volumen de fotografías que hayas capturado.

El paso siguiente es el análisis de los datos, su interpretación y en algunos casos tratarlos y poder exportarlos a formatos para que la maquinaria los pueda utilizar.

Plataformas de procesamiento

La otra opción es recurrir a plataformas especializadas en el tratamiento de la información capturada por drones.

Existen varias empresas a las que acudir, que además suelen cobrar en función del nivel de necesidades del usuario.

Se puede utilizar estas plataformas online para subir las imágenes y obtener algunos análisis como:

• Contar el número de plantas o árboles

• Detectar la presencia de malezas

• Obtener índices de vegetación

Los drones también pueden utilizarse para aplicar productos fitosanitarios o distribuir agentes biológicos en los cultivos.

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