Tipos de câmeras para Agricultura de Precisão - MundoGEO
Tipos de câmeras para Agricultura de Precisão
Entenda quando integrar ao Drone a RedEdge e quando usar a Altum
01/06/21 17h12 - Atualizado: 10/06/21 21h48
A agricultura vem vivenciando rápidas transformações nas últimas décadas, assim exigindo mais dos produtores rurais, em busca de especialização e de profissionalismo, visando aumentar a capacidade do agronegócio.
Associada a essa necessidade, a agricultura de precisão tem impulsionado a revolução agrícola nos últimos anos. O monitoramento de culturas a partir das técnicas de aerofotogrametria, com a utilização de drones, ou Aeronaves Remotamente Pilotadas, ARP, tem tido uma significativa colaboração para que isso ocorra.
O drone vem sendo utilizado em todo o processo, desde primeiro momento, para sobrevoar áreas de interesse para que o profissional analise qual propriedade arrendar. Na fase de pré-plantio, para realizar a topografia do terreno a fim de mensurar a área, dividir os talhões, planejar o escoamento da água da chuva, entre outros.
Após a plantação, o drone fornece indicadores qualitativos e quantitativos do plantio que irão mensurar a eficiência do plantio realizado. Através do uso de sensores e o processamento realizado, cria-se um mapeamento de zonas de manejo que podem entre outras funções, inferir sobre o ataque de pragas e doenças na plantação. As imagens permitem que os produtores diferenciem as plantas saudáveis, as infectadas e como está sendo a proliferação da praga de forma eficaz.
As câmeras utilizadas em drones podem ser divididas nesses dois grupos:
Câmeras RGB. Esse tipo de câmera capta as cores da mesma forma que os olhos humanos, ou seja, no espectro visível.
Câmeras Multiespectrais: são câmeras que possuem múltiplos sensores, são capazes de captar frequências invisíveis aos olhos humanos, como o infra-vermelho
O índice de vegetação é feito a partir de imagens multiespectrais obtidas por sensores embarcados em satélites, aviões ou drones. No que diz respeito aos drones é mais comum aos sensores, devido ao tamanho da plataforma, ter 5 bandas espectrais, sendo elas:
Um canal no comprimento de ondas correspondendo ao vermelho
Um canal no comprimento de ondas correspondendo ao verde
Um canal no comprimento de ondas correspondendo ao azul
Um canal no comprimento de ondas correspondendo a borda do vermelho (Rededge)
Um canal no comprimento de ondas correspondendo ao Infra vermelho próximo
As faixas do vermelho e do infravermelho próximo são mais utilizadas no NDVI, por conter mais de 90% da variação da resposta espectral da vegetação; portanto, estes índices realçam o comportamento espectral da vegetação.
O NDVI é a abreviação da expressão em inglês para Normalized Difference Vegetation Index, o que equivale em português a Índice de Vegetação da Diferença Normalizada. Serve para analisar a condição da vegetação natural ou agrícola nas imagens geradas por sensores remotos. É frequentemente usado para medir a intensidade de atividade clorofiliana, inclusive comparando vários períodos distintos.
É computado realizando aritmética de canais espectrais dos sensores, na maioria dos casos provenientes de satélites.
A figura abaixo mostra as faixas do espectro eletromagnético na qual existe absorção pela vegetação:
Desta forma, as aplicações dos cálculos de NDVI na agricultura são várias, como por exemplo:
OUTRO INDÍCE É O NDRE
NDRE é um índice sensível ao conteúdo de clorofila nas folhas que só pode ser formulado se o sensor disponibilizar banda de vermelho limítrofe. Esse índice reflete a sensibilidade ao conteúdo de clorofila nas folhas (o quão verde uma folha aparenta ser), variabilidades na área foliar e efeitos devidos à história do solo. Altos valores de NDRE representam níveis mais altos de conteúdo de clorofila na folha do que valores mais baixos.
O solo tipicamente apresenta os valores mais baixos, as plantas não saudáveis têm valores intermediários e as plantas saudáveis têm os valores mais altos. Considere o uso do índice NDRE se você estiver interessado em mapear a variabilidade nas necessidades de fertilizantes ou nitrogênio foliar, e não necessariamente a disponibilidade de nitrogênio no solo.
A clorofila tem absorção máxima na banda de vermelho limítrofe e, portanto, a luz vermelha não penetra muito além de algumas camadas de folhas. Por outro lado, a luz nas bordas verde e vermelha limítrofe pode penetrar uma folha muito mais profundamente do que a luz azul ou vermelha, então uma faixa de onda pura de vermelho limítrofe será mais sensível a níveis médios a altos do teor de clorofila e, portanto, nitrogênio foliar, do que uma banda larga que abrange luz azul, luz vermelha ou uma mistura de luz visível e infravermelho próximo (por exemplo, uma câmera de imagem única modificada).
O NDRE é um melhor indicador da saúde/vigor da vegetação do que o NDVI a partir do meio até o final das safras que acumularam altos níveis de clorofila em suas folhas, porque a luz de vermelho limítrofe é mais translúcida para as folhas do que a luz vermelha e, portanto, é menos suscetível a ser completamente absorvida por um dossel. O NDRE é mais adequado do que o NDVI para aplicações de gerenciamento intensivo ao longo da estação de cultivo porque o NDVI geralmente perde a sensibilidade depois que as plantas acumulam um nível crítico de cobertura foliar ou conteúdo de clorofila.
teor de clorofila da folha
Quais os sensores são indicados para identificação de oportunidades em meu plantio?
Encontram-se sensores que capturam diferentes dados na agricultura de precisão, vamos falar dos sensores RedEdge e Altum da Micasense:
O RedEdge-MX é uma das soluções mais flexíveis do mercado, com resolução GSD otimizada, o novo sensor de luz DLS 2, um obturador global para imagens sem distorção, capacidade de gerar índices fitossanitários e imagens RGB (coloridas) de um voo, com cinco bandas espectrais estreitas de alta resolução (8 cm/pixel a 400 pés) capturadas durante um voo. Imagens multiespectrais de alta qualidade fornecem recursos avançados de verificação de campo.
O RedEdge-MX captura bandas espectrais visíveis e invisíveis. A partir das diferentes bandas, é possível gerar índices para ver os níveis individuais de clorofila nas plantas e comparar ao longo do tempo. O baixo teor de clorofila costuma ser um indicador precoce de estresse nas plantas.
A Altum MicaSense captura seis faixas – vermelho, verde, azul, vermelho limítrofe, infravermelho próximo e térmica. A captura de todas essas faixas é simultânea, os dados podem ser alinhados e usados para análise com mais facilidade. Além disso, como existem seis bandas, os dados da Altum podem ser usados para realizar diversas analises de estresse vegetativo desde índices como o NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), até outros índices mais sofisticados como o NDRE (Normalized difference red edge index), modelos digitais de superfície e mapas de calor. Com cinco lentes de alta resolução, permitem que você obtenha imagens detalhadas da saúde da planta (GSD de 5,2 cm) e modelos digitais de superfície detalhados, todos a partir de 120 metros.
As plantas doentes reduzem a transpiração e isso se reflete em pequenas mudanças de temperatura. As imagens de alta resolução capturadas podem ser usadas por softwares e algoritmos especializados para classificar plantas em um campo por tamanho, espécie e fechamento de copas.
Quando usar a RedEdge e quando usar a Altum?
RedEdge é um sensor mais comum e menor, com cinco bandas espectrais estreitas de alta resolução (8 cm / pixel a 400 pés), podendo ser carregada em diversas plataformas de voo.
Possui uma resolução espacial menor e custo de aquisição mais acessível, com uma boa adesão com prestadores de serviços e produtores tecnificados, permitindo a integração com uma ampla variedade de drones. Oferecendo as imagens prontas para trabalhar nos softwares de processamento mais comuns no mercado. Com acesso total aos dados brutos; saídas podem ser geradas usando uma ampla variedade de plataformas de processamento e análise.
Compatibiliza-se em diversos estágios de plantio de culturas variadas.
Em contrapartida, a Altum tem maior resolução espacial, oferecendo seis camadas de dados calibrados e sincronizados que abrem a porta para análises avançadas, com um armazenamento USB de alta capacidade. Contém lentes com a solução multiespectral de mais alta resolução (5.2 cm / pixel por banda 81 cm / pixel thermal), disponível para mapeamento de drones, permitindo saídas RGB detalhadas e classificações de cultivo avançadas.
A Altum oferece a usabilidade e confiabilidade que os usuários esperam do MicaSense. Podendo visualizar imagens RGB, multiespectrais e térmicas de alta resolução alinhadas em um conjunto de dados.
O sensor ideal para pesquisadores corporativos e acadêmicos.
Além de garantir todos os benefícios apresentados, os drones juntamente com seus sensores, são utilizados em setores ambientais e florestais, auxiliando no controle e monitoramento de florestas, contagens de árvores, entre diversas outras aplicações.
Estes softwares geram produtos finais como mapas de produtividade, aplicação de insumos em taxas variáveis, estimativa de produtividade, falhas na plantação, geração de índices de vegetação, mapas vetoriais para automação do maquinário agrícola e definição de pontos críticos de interesse.
Trazendo como resultado o aumento da produtividade, melhorando a qualidade do produto, minimizando os impactos ambientais e os custos de produção, consequentemente aumentando a lucratividade.
A Super Importadora é representante oficial da linha agrícola da DJI, além ser a única representante da Micasense no Brasil. Trabalhamos com ferramentas de alta tecnologia, na qual é possível tomar medidas precisas e capaz de potencializar resultados.