¡Bienvenidos a la cuarta edición de Ojos en la Tierra! En esta ocasión, exploraremos un tema clave en la agricultura de precisión: la estimación de biomasa de cultivos mediante la fusión de datos ópticos y de radar, utilizando Sentinel-1, Sentinel-2 y PlanetScope
Introducción a la Fusión de Datos 🌐
La fusión de datos ópticos y de radar representa un avance significativo en el monitoreo agrícola, proporcionando una visión más robusta y detallada de la biomasa de cultivos.
Los datos ópticos, obtenidos de sensores como Sentinel-2 y PlanetScope, son fundamentales para el análisis multiespectral, permitiendo la evaluación precisa de la salud de las plantas mediante índices como el NDVI (Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada). Estos índices, derivados de la reflectancia en bandas visibles e infrarrojas, proporcionan una medición directa de la densidad y el vigor de la vegetación.
Por otro lado, los datos de radar, especialmente de Sentinel-1, son cruciales en situaciones donde los datos ópticos pueden ser limitados, como en condiciones de nubosidad o baja iluminación. El radar de apertura sintética (SAR) tiene la capacidad única de penetrar la vegetación y el suelo, proporcionando información sobre la estructura interna de los cultivos y su interacción con el entorno. Esto es esencial para la estimación de la biomasa, ya que indices basados en las polarizaciones de SAR están correlacionado con el cantidad de agua en la vegetación, factores directamente relacionados con la biomasa.
Métodos de Fusión de Datos 🛰️
La integración de datos ópticos y de radar se realiza mediante técnicas avanzadas de procesamiento y análisis de datos. Un enfoque común es el uso de algoritmos de aprendizaje automático, que permiten combinar la información multiespectral y SAR para crear modelos predictivos de biomasa más precisos. Por ejemplo, los modelos basados en regresión pueden combinar la información multiespectral de Sentinel-2 con la retrodispersión de radar de Sentinel-1, proporcionando estimaciones de biomasa ajustadas a las condiciones locales del suelo y el clima.
Aplicaciones y Beneficios en la Agricultura de Precisión 🚜
La estimación precisa de la biomasa es crucial para la agricultura de precisión, ya que permite a los agricultores optimizar el uso de insumos como fertilizantes y agua. Los productos generados a partir de la fusión de datos ópticos y de radar ofrecen una herramienta poderosa para monitorear el estado de los cultivos en tiempo real, identificar zonas de estrés y planificar la cosecha de manera más efectiva.
Uno de los casos de uso destacados es la capacidad de detectar y gestionar la variabilidad dentro del lote. Al combinar la alta frecuencia temporal de PlanetScope con la capacidad de monitoreo continuo de Sentinel-1, los agricultores pueden identificar áreas dentro de un campo que requieren diferentes niveles de intervención. Esto no solo mejora la eficiencia de los insumos, sino que también reduce el impacto ambiental al evitar la sobreaplicación de fertilizantes y agua.
Además, estos productos son esenciales para la predicción de rendimientos, un aspecto crítico en la planificación agrícola. Al tener una visión precisa de la biomasa a lo largo de la temporada de crecimiento, los agricultores pueden ajustar sus estrategias de manejo para maximizar la producción y minimizar los riesgos asociados con factores como el clima adverso.
El Futuro de la Agricultura Inteligente 🌾🔍
La fusión de datos ópticos y de radar está transformando la agricultura de precisión, ofreciendo una visión sin precedentes de los cultivos. Dentro del portafolio de Planet , el producto Crop Biomass destaca como una herramienta lista para usar que proporciona estimaciones de biomasa con una escala de 0 a 1 a 10m de resolución. Con datos diarios disponibles desde el 1 de enero de 2019, este producto es parte integral de las Planet Variables y permite a los agricultores crear zonas de manejo y comparar el rendimiento histórico de sus campos.
Como menciona Ariel Zajdband, product manager de agricultura en Planet
"El producto presenta 3 ventajas principales:
- Es diario en el sentido de que cada día el usuario recibe un raster para cada uno de los lotes
- Es un producto libre de nubes. Al utilizar Sentinel-1 podemos monitorear el estado de la vegetación inclusive en situaciones de persistencia de nubes
- Es un producto que está listo para usar, no hay que ser un experto en sensores remotos y los datos ya están procesados y no requiere de un post-procesamiento por parte del usuario"
Lo que diferencia a Crop Biomass es su facilidad de integración en flujos de trabajo existentes, ya que los datos se entregan de manera constante al mismo tiempo cada día. Además, no requiere enmascaramiento de nubes, georectificación ni registro conjunto, lo que simplifica enormemente su uso. Este producto puede combinarse con otros del portafolio de Planet, como Field Boundaries, Soil Water Content, Land Surface Temperature (hablaremos de estos datos en próximas ediciones de Ojos en La Tierra) y datos de alta resolución de Planet, proporcionando un conjunto completo de herramientas para la gestión agrícola.
Además, Crop Biomass se puede entregar directamente a la nube a través de la Subscriptions API o a Sentinel Hub permitiendo un análisis rápido mediante API avanzadas basadas en la nube.
Este enfoque no solo está revolucionando la estimación de la biomasa, sino que también está sentando las bases para futuras innovaciones en el manejo agrícola, permitiendo a los agricultores tomar decisiones más informadas, optimizar la producción y mejorar la sostenibilidad. Actualmente, este producto está monitoreando más de 10 millones de hectáreas de cultivos para diferentes clientes a nivel global
Asimismo, se está trabajando en la versión 5 (v5) que presentará una resolución de 3.7m sobre la base de la resolución de PlanetScope. Para lograr esto se hara la fusión multiresolución, la cual es una técnica clave cuando se integran datos de diferentes sensores
Si estás interesado en integrar los datos de Crop Biomass en el monitoreo de tus cultivos o en tu plataforma Agtech, no dudes en escribirme!