EBOOK
A UTILIZAÇÃO
DRONES NA
DOS
AGRICULTURA O GUIA DEFINITIVO
Sobre a Droneng:
Este eBook foi escrito por:
Somos uma startup especializada em mapeamento aéreo com Drones, geramos imagens georreferenciadas e modelos tridimensionais do terreno onde são extraídos dados qualitativos e quantitativos para uma gestão especializada da lavoura. Nosso objetivo é melhorar as decisões estratégicas do seu negócio através de mapas digitais inteligentes.
Manoel Silva Neto Eng. Cartógrafo
Em 2014 fomos finalistas do Inovativa Brasil, um programa de aceleração de empresas de tecnologia inovadora.
SUMÁRIO
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INTRODUÇÃO
O Dr. Matthais explica que o surgimento dos drones ocorreu devido a avanços tecnológicos em diversos seguimentos como a miniaturização dos sensores como GPS, Câmeras conservando sua qualidade, o aumento da capacidade de processamento dos computadores, o avanço da visão computacional, etc.
A chagada dos Drones no mercado é uma grande marco da evolução tecnológica, tempos atrás dizer que robôs voadores autônomos iriam sobrevoar os nossos céus era uma utopia, hoje isso já é realidade e ainda tem muita coisa por vir nos próximos anos.
“Eu não estou ciente de qualquer outra geotecnologia que se tornou tão popular entre tantos operadores em um curto espaço de tempo, como o VANT.”
Esta é uma tecnologia versátil que pode ser utilizada em diversos mercados, o fato de ter uma visão aérea muda completamente a forma como gerenciamos o solo, é como enxergar um problema sobre uma nova ótica, muitas vezes é a única maneira de enxergar a solução.
Nesta outra colocação o professor explica que o GPS demorou de 5 a 10 anos para se popularizar entre os usuários já os drones em questão de 2 anos já está sendo utilizado em todo
O principal ponto dos Drones é o preço acessível a tecnologia, o que proporcionou a popularização da Fotogrametria que por seu auto custo de viabilidade era apenas disponível para o setor público e grandes empresas de engenharia.
o globo terrestre, isto se deu principalmente pela internet e sua rápida disseminação de informação. Geralmente os avanços das geotecnologias incialmente ocorre no mercado militar, felizmente estas tecnologias ganham espaço no mercado civil proporcionando grandes benefícios, foi assim com o GPS e está sendo com os Drones.
O Dr. Mathias Lemmens editor sênior da revista GIM International, o maior veículo de comunicação sobre geotecnologias do mundo conseguiu resumir a expansão deste mercado em suas colocações em uma edição especial da GIM sobre os Drones.
Hoje o posicionamento por satélite está presente em nosso dia-a-dia em nossos smatphones através de aplicativos, você conseguiria fazer uma viagem sem utilizar seu GPS? Se o drone conseguir metade do feito do GPS já será um grande avanço para humanidade, cada dia que passa não me resta dúvida que isto irá ocorrer.
“A rápida ascensão e a crescente popularidade do VANT surgiram a partir de uma convergência que ocorre uma vez em cada década de coincidências felizes.”
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A Agricultura de Precisão é representada por estes três pontos que convergem em excelência de resultados:
AGRICULTURA DE PRECISÃO
Revolução gerencial; Tecnologia de Informação; Agregação de valor à produção.
A Agricultura de Precisão é um tema abrangente, sistêmico e multidisciplinar. Não se limita a algumas culturas nem a algumas regiões. Trata-se de um sistema de manejo integrado de informações e tecnologias, fundamentado nos conceitos de que as variabilidades de espaço e tempo influenciam nos rendimentos dos cultivos.
É fator determinante que estes três pontos sejam trabalhados em conjunto para que se estabeleça o aprimoramento da produtividade, da qualidade, do volume a ser produzido e da redução de preço dos produtos para competir no mercado
A agricultura de precisão visa o gerenciamento mais detalhado do sistema de produção agrícola como um todo, não somente
interno e externo. Portanto, tecnologia, planejamento e gerenciamento são os fundamentos da Agricultura de Precisão.
das aplicações de insumos ou de mapeamentos diversos, mas de todo os processos envolvidos na produção. Mas a AP não está relacionada somente ao uso de ferramentas de alta tecnologia, pois os seus fundamentos podem ser empregados no dia-a-dia das propriedades pela maior organização e controle das atividades, dos gastos e produtividade em cada área. O emprego da diferenciação já ocorre na divisão e localização das lavouras dentro das propriedades, na divisão dos talhões ou piquetes, ou simplesmente, na identificação de “manchas” que diferem do padrão geral.
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A Engenharia de Agrimensura tem um foco maior no mapeamento terrestre, ou seja, para obtenção dos dados do terreno é necessário o levantamento em campo utilizando estação total (medidor eletrônico de distâncias), laser scanner, receptor GNSS.
GEOCIÊNCIAS Antes de falarmos de geotecnologias precisamos dar um passo atrás, antes de qualquer tecnologia existe uma ciência que trabalha exaustivamente para que essas tecnologias obtenham sucesso no mercado civil, pois bem, as ciências por trás das geotecnologias são as geociências, o que seria geociência?
Atualmente estas duas engenharias estão passando por um processo de fusão, onde será denominada de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura.
"Também conhecida como ciências da Terra, é um termo abrangente aplicado às ciências relacionadas com o estudo do planeta Terra. As principais disciplinas historicamente aplicam conhecimentos de física, geografia, matemática, química e biologia de modo a construir um conhecimento quantitativo das principais áreas ou esferas do sistema Terra.»
Dentro do campo de estudo estão as principais ciências como Sensoriamento Remoto que utiliza imagens de satélite para seus estudos, a Fotogrametria que utiliza imagens de câmeras embarcadas em aeronaves ou Drones e a Topografia que utiliza equipamentos em solo para medição dos pontos de interesse.
As Geociências são utilizadas para estudar o planeta terra em outras palavras seria mapear o planeta, as engenharias responsáveis diretamente por estes estudos são a Engenharia Cartográfica e Engenharia Agrimensura. A Engenharia Cartográfica tem um foco maior em mapeamentos remotos, ou seja, não é necessário ocupar a área de interesse para mapeá-la, isto é feito de forma remota através de sensores embarcados em satélites, aeronaves ou drones.
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GEOTECNOLOGIAS
sendo o Engenheiro responsável pelo projeto analisar qual destas técnicas terá maior custo e benefício para o projeto balanceando fatores como, Tempo, Custo, Precisão e Detalhamento.
“É conjunto de tecnologias para coleta, processamento, análise e disponibilização de informação com referência geográfica”. Estas tecnologias capturam informação do terreno, onde através destes estudos são realizados projetos que irão modificar a estrutura deste terreno, como exemplo, pense em um projeto de uma casa, primeiro você estuda o terreno onde ela vai ser construída, depois você deixa o terreno plano, processo conhecido como
terraplanagem, ai sim é realizada a construção da casa, se este processo não for corretamente realizado você coloca toda estrutura da casa em risco, consegue notar a importância das geotecnologias? Há duas maneiras de obter este estudo, para ficar mais fácil a compreensão eu dividi em dois grupos, a ciências e tecnologias que utilizam o terreno como meio de aquisição de dados, e as ciências e tecnologias que realizam estes estudos de forma remota (sem contato com o terreno) através de sensores embarcados em satélites, aeronaves ou drones. Ambas tem o mesmo objetivo, que é a obtenção de dados do terreno, cada uma tem suas particularidades e aplicações
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consequentemente determinar o estado de saúde da vegetação.
GEOTECNOLOGIAS
APLICADAS NA AGRICULTURA
Esta técnica é conhecida no mercado como NDVI derivado da sigla em inglês significa “Índice de Vegetação por Diferença Normalizada”, o seu produto é conhecido como mapa de biomassa.
Podemos dizer que a Agricultura de Precisão é a aplicação das geotecnologias no mercado da agricultura. A Topografia é a técnica mais popular e já é utilizada há muito tempo na agricultura para mensurar e retificar áreas, realizar o levantamento planialtimétrico do terreno, projetar as curvas de nível do terreno para o correto escoamento da água da chuva conhecido como Terraceamento.
Toda tecnologia tem suas limitações, no caso das imagens de satélite um dos principais pontos negativos é o que chamamos de resolução temporal, este é o termo utilizado pelo tempo que o satélite demora em dar uma volta completa no globo terrestre e imagear a mesma área de interesse, este tempo geralmente é de semanas.
Com o surgimento do GPS houve uma grande transformação neste mercado, o GPS permitiu ao Agrônomo aumentar sua produção e eficiência proporcionando diminuição dos custos, hoje é comum a utilização de máquinas agrícolas guiadas remotamente por receptores GPS.
Outra limitação são as nuvens, como os satélites estão em órbita, ao imagear determinada área nublada o satélite fotografa as nuvens ao invés da porção de terra de interesse, locais como no sul da Bahia que é comum a presença de nuvens se torna um problema até para a Fotogrametria onde as aeronaves também sobrevoam acima das nuvens.
Este avanço tecnológico proporcionou inúmeros benefícios ao setor da agricultura brasileira que hoje é uma das maiores do mundo, cada vez mais popular, o GPS hoje é uma ferramenta indispensável para o Agrônomo.
Toda limitação impulsiona o lançamento de novas tecnologias, devido a estes fatores citados surgiu os Drones na Fotogrametria, com a utilização dos Drones é possível realizar voos diários, como a aeronave não é tripulada é possível voar em baixas altitudes, com isso é possível sobrevoar abaixo das nuvens, por estar mais próximo do terreno esta tecnologia p r o p o r c i o n a m a i o r d e t a l h a m e n t o d o s o l o g e ra n d o possibilidades únicas que serão abordadas nos capítulos seguintes.
Outra tecnologia muito utilizada é o Sensoriamento Remoto, através de imagens de satélite é possível ter uma visão macro da área e utilizando imagens de outras bandas espectrais como o Infravermelho Próximo (NIR), é possível mensurar a interação da plantação com os raios solares e
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O SURGIMENTO
Em 2013 a AUVI – Associação Internacional de Sistema de Veículos Não Tripulados realizou um estudo para saber qual será o impacto desta tecnologia na economia americana a partir de 2015 onde esta será regulamentada.
DOS VANTS
Segundo o estudo o impacto total será de 13,2 bilhões de dólares em 2025 e a Agricultura será responsável por
Assim como o GPS, os VANTs (Veículos Aéreos Não Tripulados) popularmente conhecido como Drones surgiram inicialmente para o mercado militar, foram desenvolvidos para serem utilizados em guerras.
80%
deste impacto, já parou pra imaginar o tamanho deste mercado no Brasil? O Brasil é um dos principais produtores mundiais de produtos agrícolas concorrendo diretamente com os Estados Unidos, o nosso país é citado como um dos principais mercados para os Drones, através desta tecnologia o custo para aquisição de imagens aéreas diminuiu popularizando a sua utilização.
Os estudos se iniciaram logo após a segunda guerra mundial nos Estados Unidos, um dos primeiros relatos da utilização destas aeronaves em combate foi na guerra do Vale do Bekaa em 1982, onde Israel destruiu 17 baterias SAM sírias em único dia utilizando dois modelos de VANTs (Veículos Aéreos Não Tripulados). Felizmente essas tecnologias ganharam força no mercado civil promovendo diversas melhorias para a sociedade, hoje você conseguiria viver sem seu GPS? O GPS demorou 10 anos para se popularizar mundialmente, os Drones em dois anos já esta sendo utilizados em todo globo terrestre, assim como o GPS os Drones já são considerados uma revolução nas geotecnologias e consequentemente na agricultura.
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A UTILIZAÇÃO DOS DRONES NA AGRICULTURA
decisões sobre os problemas urbanos, rurais e ambientais, o Geoprocessamento apresenta um enorme potencial, principalmente se baseado em tecnologias de custo relativamente baixo.
O objetivo de uma imagem aérea é enxergar a área como um todo, identificar possíveis problemas imperceptíveis para um olhar terrestre.
Para que fique claro o conceito de geoprocessamento trago um exemplo épico, em 1854, ocorreu uma epidemia de cólera em Londres, naquela época não se sabia qual era a causa da contaminação.
Como as imagens são georreferenciadas é possível visitar o local onde os problemas ocorrem no terreno e a partir de análises in loco identificar qual é a causa do problema e o que deve ser realizado para solucioná-la ou minimizá-la o problema.
O número de mortos já somavam 500 quando o doutor John Snow teve um insight: mapear a localização dos óbitos e dos poços de água (naquele tempo, a fonte principal de água dos habitantes da cidade). Com a espacialização dos dados, o doutor Snow percebeu que a maioria dos óbitos estava concentrada próxima a um poço da “Broad Street” ao pedir para lacrar teste poço deu uma enorme contribuição para acabar com a doença. Este caso forneceu evidência empírica para a hipótese (comprovada posteriormente) de que a cólera é transmitida por ingestão de água contaminada.
Este processo é conhecido como Geoprocessamento, o termo Geoprocessamento denota a disciplina do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográfica. As ferramentas computacionais para Geoprocessamento, chamadas de Sistemas de Informação Geográfica (SIG), permitem realizar análises complexas, ao integrar dados de diversas fontes e ao criar bancos de dados georreferenciados. Tornam ainda possível automatizar a produção de documentos cartográficos.
"Este é um caso onde o simples fato de listar os dados (óbitos) não ajudaria a solucionar o problema, o caso do Dr. Snow ilustra bem a essência do geoprocessamento.”
Num país de dimensão continental como o Brasil, com uma grande carência de informações adequadas para a tomada de
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As bases cartográficas geradas pelos Drones são: Mosaico de Ortofotos, Modelo Digital de Superfície e Modelo Digital do Terreno e Curvas de nível, no próximo capítulo eu abordo detalhadamente cada produto e sua aplicação na agricultura.
BASE CARTOGRÁFICA GERADA
POR DRONES
Modelo Digital da Superfície (MDS)
Antes de explanar sobre os produtos gerados e suas aplicações, assim como fizemos com o geoprocessamento, vamos entender a essência do mapeamento aéreo. Os produtos gerados pelo mapeamento aéreo é uma base cartográfica da área, através desta base podem ser realizadas diversas análises e operações.
Uma base cartográfica nada mais é que um produto goerreferenciado da área de interesse, antigamente estes produtos eram cartas impressas em escala, com o avanço tecnológico os mapas foram perdendo sua função estática e hoje temos mapas dinâmicos e totalmente interativos, um exemplo clássico é o famoso Google Earth.
Modelo Digital do Terreno (MDT)
Você deve está se perguntando, porque precisamos gerar uma base cartográfica se temos o Google Earth, pelo simples fato das imagens não serem atuais e da acurácia que o Google Earth oferece, se você medir um ponto no Google Earth e o mesmo ponto no solo o erro pode chegar até 20 metros, outra grande limitação é a resolução e qualidade da imagem.
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Para obter a ortofoto é preciso converter a imagem original (fotografia aérea), de projeção cônica, em uma projeção ortogonal, e corrigir as deformações do relevo. Sendo assim, é necessário que a imagem seja digital ou digitalizada e que haja pontos de controle para orientação e um modelo digital do terreno.
MOSAICO DE ORTOFOTOS Antes de falarmos sobre o mosaico de ortofotos, vamos entender o que é uma Ortofoto.
SURGIMENTO
Hoje com o surgimento dos Drones e com o avanço da visão computacional, hoje os softwares utilizam da visão computacional para realizar o processamento das imagens, neste novo contexto não é obrigatório o uso de pontos de controle para orientação, estes são apenas utilizados para aumentar a acurácia do produto final.
A ortofoto surgiu em 70 com um custo alto e uso bastante restrito. Os equipamentos eram complexos e caros. Com isso, poucas eram as empresas habilitadas a prestar tal serviço, assim como era difícil para uma empresa de pequeno ou médio porte ter condições de contratar e usufruir da tecnologia.
DEFINIÇÃO
De maneira simples o Mosaico de ortofotos é uma junção das imagens individuais tomadas pelo Drone em uma única imagem georreferenciada que cobre toda a área de interesse. Suas funções são análogas a um Mapa de traço (Mapa convencional), nele é possível realizar medidas lineares, angulares e vetoriais, cálculos de perímetro, áreas, etc.
Ortofoto é a foto corrigida de todas as deformações presentes na fotografia aérea, decorrentes da projeção cônica da fotografia - que dá à foto um aspecto distorcido, como se a imagem tivesse sido arrastada do centro para as bordas da foto – e das variações do relevo, que resultam em variação na escala dos objetos fotografados.
Em relação ao Mapa de traço o Mosaico de ortofotos apresenta uma maior riqueza de detalhes e uma maior rapidez para ser confeccionado, para gerar um mapa temático a partir de um mosaico de ortofotos é necessário que se realize o processo de Restituição das feições de interesse.
A ortofoto equivale geometricamente ao mapa de traço, todos os pontos se apresentam na mesma escala, podendo seus elementos serem medidos e vetorizados com precisão. É possível medir distâncias, posições, ângulos e áreas, como num mapa qualquer.
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Mosaico de Ortofoto de uma Usina de cana-de-açúcar
BENEFÍCIOS Em relação às imagens de satélite onde o seu uso é mais comum na agricultura, às imagens capturadas através dos Drones apresentam maior riqueza de detalhes. Enquanto o máximo detalhamento em solo das imagens de satélite é de 30 cm (novo satélite WordView-3 lançado em novembro de 2014), os Drones oferecem um detalhamento máximo de 2 cm dependendo da câmeras utilizada este detalhe pode ser milimétrico, isso possibilita algumas operações únicas como levantamento de falhas no plantio e identificação de ervas daninhas.
~ APLICAÇOES Geralmente as usinas arrendam propriedades para suprir suas demandas de plantio, com o Mosaico de imagens é possível verificar as dimensões exatas da área e qual é o tamanho da área destinada ao plantio, facilitando na tomada de decisões de qual área é mais viável arrendar. Também é possível realizar o planejamento estratégico do plantio (qual é a melhor maneira de se plantar para melhor ocupar a área). Através das imagens é possível melhorar a logística, traçando as menores rotas para o transporte da cana, entre outras possibilidades.
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~
MODELO DIGITAL
BENEFÍCIOS | APLICAÇOES Como a projeção do terreno no escritório o agrônomo não precisa percorrer toda área no terreno para realizar análises visuais, com o MDS é possível percorrer por toda área e dar zoom nas áreas onde aparentam deficiências.
DA SUPERFÍCIE O Modelo Digital de Superfície (MDS) é um conjunto de pontos
Outra possibilidade é de possuir um backup da área, constantemente as usinas reestruturam suas áreas onde modificam a topografia do terreno através do Terraceamento, processo destinado ao controle de erosão hídrica, com o backup das áreas antes da modificação garante uma comparação entre as áreas para medir qual obteve melhor eficiência, entre outras possibilidades.
com coordenadas conhecidas em um determinado sistema de referência cartográfica, equidistantes ou não e com elevação conhecida.
De maneira simples o Modelo Digital de Superfície (MDS) é a realidade virtual do terreno, ou seja, é a projeção do terreno dentro do escritório, através dele é possível trabalhar com altimetria, isto é, com a altura dos objetos. Ele contempla todos os objetos acima do solo, como árvores, prédios, carros, pessoas etc. Vale ressaltar que as curvas de nível não são extraídas deste modelo e sim do Modelo Digital do Terreno (MDT), isto porque, se gerar as curvas de nível no MDS estas também vão representar os objetos acima do solo não oferecendo uma representação real do terreno, falaremos sobre o MDT no próximo capítulo
Modelo Digital de Superfície Usina de cana-de-açúcar
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MODELO DIGITAL
A partir dos modelos pode-se calcular volumes, áreas, desenhar perfis e seções transversais, gerar imagens sombreadas ou em níveis de cinza, gerar mapas de declividade e exposição, gerar fatiamentos em intervalos desejados e perspectivas tridimensionais.
É uma representação matemática da distribuição espacial da característica de um fenômeno vinculada a uma superfície real. A superfície é em geral contínua e o fenômeno que representa pode ser variado.
No processo de modelagem numérica de terreno podemos distinguir três fases: aquisição dos dados, geração de grades e elaboração de produtos representando as informações obtidas.
DO TERRENO Dentre alguns usos do MDT pode-se citar (Burrough, 1986):
Diferente do MDS o Modelo Digital do Terreno é a real representação do terreno, ele não contempla os objetos acima do solo.
Armazenamento de dados de altimetria para mapas topográficos; Análises de corte-aterro para projeto de estradas e barragens;
Para gerar o MDT é necessário realizar um processo conhecido como filtragem na nuvem de pontos do MDS suprimindo os objetos acima do solo, é a partir do MDT que é gerado as curvas de nível, tanto o MDT como as Curvas de nível são dados altimétricos, eles representam a declividade do terreno.
Elaboração de mapas de declividade e exposição para apoio a análise de geomorfologia e erodibilidade; Análise de variáveis geofísicas e geoquímicas; Apresentação tridimensional (em combinação com outras variáveis).
Alguns softwares mais robustos trabalham diretamente com o MDT, caso o software não suporte é possível trabalhar com
Para a representação de uma superfície real no computador é indispensável a criação de um modelo digital, podendo ser por equações analíticas ou por uma rede de pontos na forma de uma grade de pontos regulares e ou irregulares
as Curvas de Nível que é um dado mais leve.
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MODELO DIGITAL DO TERRENO (MDT)
BENEFÍCIOS Outra maneira de se obter o MDT é a partir da Topografia, geralmente são utilizados pontos espaçados de 5 a 10 metros entre si, a partir da Fotogrametria são gerados milhões de pontos (nuvem de pontos) apresentando um melhor detalhamento do terreno. A Fotogrametria é capaz de levantar uma maior quantidade de área necessitando de menos operadores em solo, um problema clássico na topografia é o posicionamento do prisma (responsável por “demarcar” o ponto que será coletado), como o seu posicionamento depende diretamente do auxiliar em campo as vezes ele não é coletado de maneira correta implicando em erros grosseiros.
~ APLICAÇOES CURVAS DE NÍVEL EXTRAÍDAS DO MDT O MDT representa a declividade do terreno, portanto, suas principais aplicações são: Projetos de cálculo de volume; Terraplanagem (Conte / Aterro); Planejamento
do
plantio;
Geração de curvas de nível; Projetos de tarraceamento.
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O termo NIR é derivado do inglês Near Infrared, que significa Infravermelho Próximo, esta cor é invisível para nós humanos, isso quer dizer que não conseguimos enxergar nesta banda, diferente das cobras que enxergam nesta frequência, como é este processo?
SAÚDE DA VEGETAÇÃO ATRAVÉS DO MAPEAMENTO AÉREO Você já imaginou robôs voadores sobrevoando o seu plantio e no final do voo você ter em mãos um mapa indicando quais áreas da sua plantação está sadia e quais não?
Esta é uma tarefa do Sensoriamento Remoto que consiste em medir a interação da vegetação com a radiação eletromagnética proveniente do sol e como isto ocorre?
Parece filme de ficção científica, mas é uma das aplicações possíveis através dos Drones e de sensores específicos embarcados, está cada vez mais claro que esta tecnologia veio para revolucionar o mercado da agricultura, para manter-se competitivo em relação ao mercado internacional a sua utilização tem sido essencial para o mercado brasileiro.
A vegetação faz um processo vital conhecido como fotossíntese, em resumo, este é um processo físico-químico, a nível celular, realizado pelos seres vivos clorofilados, que utilizam dióxido de carbono e água, para obter glicose através
Os Drones são uma plataforma que embarca sensores (câmeras), existem diversos tipos de sensores cada qual com sua finalidade específica, os mais comuns são as câmeras RGB, estas são as câmeras que utilizamos em nosso dia-a-dia, elas capturam imagens coloridas que representam uma materialização do que estamos vendo.
da energia da luz solar. De maneira simples a vegetação absorve uma quantidade de energia solar para a geração de seu alimento emitindo o resto, o sensor (câmera) captura essa energia refletida, a partir, desta interação é possível identificar se uma planta está saudável ou não.
Para conseguir extrair dados da saúde da vegetação é necessário uma câmera específica capaz de capturar imagens na banda nfravermelho próximo, estas câmeras são
Lembrando que não é possível saber qual é a causa que pode ser a falta de nitrogênio no solo, características do solo, irrigação e até mesmo pisoteio, por isso, de posso das áreas onde estão havendo problemas é essencial que se vá até o campo e verifique qual é a causa para posteriormente determinar as soluções.
conhecidas como câmeras NIR.
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Exemplo de NDVI
SAÚDE DA VEGETAÇÃO ATRAVÉS DO MAPEAMENTO AÉREO Para gerar estes mapas é realizada uma equação entre as bandas Vermelho (V) do espectro visível e a banda Infravermelho Próximo (IVP), esta equação é conhecida como NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) que em português significa Índice de Vegetação por Diferença Normalizada.
NDVI =
(IVP - V) (IVP + V)
Segundo o Instituto de Computação da UNICAMP, a fotossíntese absorve entre 80-90% da luz visível e uma vegetação sadia reflete ente 40-50% do infravermelho. Portanto, ao aplicar a equação NDVI, você estará mensurando o brilho referente à coloração verde e a umidade do solo, estes dados se bem interpretados podem gerar indicadores sobre o estado da saúde de determinado plantio. Quer saber mais sobre este assunto? Nós fizemos uma matéria completa em nosso blog a respeito da saúde da vegetação através de imagens, acesse através do link abaixo:
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levanta o perímetro da sua área e divide ela em talhões, desta maneira você gerencia a área por partes ao invés de um todo, nestes talhões você deve projetas as linhas de plantio, no caso da cana-de-açúcar estas são espaçadas a uma distância de 1,5 m.
O avanço tecnológico está cada vez mais presente na agricultura, cada vez mais competitivo e complexo este setor carece de tecnologias para auxiliar o gerenciamento, reduzir custos e aumentar a eficiência das produções. Os Drones chegam a este setor como um dos principais aliados do agricultor, países como os Estados Unidos estão bastante otimistas com esta tecnologia e têm obtido excelentes resultados com sua aplicação, o objetivo da Droneng é prestar estes serviços em solo brasileiro, já conseguimos resultados ótimos que você pode conferir em nosso Case de Sucesso.
Após planejar as linhas de plantio você exporta este arquivo para as plantadeiras / colheitadeiras automáticas, estas máquinas irão seguir estas linhas como guias para realizar suas tarefas, portanto, para realizar uma colheita automática é necessário ter em mãos estas linhas, no caso do plantio manual não se tem estas linhas ai que entram os Drones.
~ APLICAÇOES
Através do Mapeamento Aéreo, os softwares percorrem o Mosaíco de Ortofoto delimitando as linhas de plantio, o resultado final é o arquivo com as linhas para a usina utilizar em sua colheita automatizada.
Estas análises inicialmente foram desenvolvidas para o mercado de cana-de-açúcar podendo ser adaptadas para outras culturas, este setor constantemente investe em tecnologias, após o investimento em frotas de máquinas movidas a GPS, hoje este mercado vê no Drone mais uma opção de modernização e ganhos em escala.
Outro produto é o levantamento de falhas no plantio, este processo é similar ao mapeamento de linhas, porém, ao invés de fornecer as linhas completas ele fornece apenas as falhas acima de 50 cm. Basicamente o software vai percorrendo as linhas de plantio, ao encontrar o solo exposto ele inicia a sua demarcação se esta for maior que 50 cm ele marca como falha, caso contrário ele ignora, não existe um software comercial com estes recursos no mercado, algumas empresas investiram em pesquisa e desenvolvimento e desenvolveram seus próprios softwares, a Droneng oferece estes dois tipos de serviços.
Ao investir em máquinas movida a GPS este setor encontrou um problema, como colher de forma automática as áreas onde foram plantadas manualmente? De maneira simples o processo de plantação e colheita automatizado funciona da seguinte maneira, primeiro você
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Repare que esta precisão de exatamente 31 cm é alcançado pela banda pancromatica, ou seja, em escala de cinza (preto e branco).
ANÁLISES AUTOMATIZADAS ATRAVÉS DO MAPEAMENTO AÉREO
As Análises Automatizadas são realizadas por softwares de visão computacional, o objetivo é o software varrer a imagem a procura de parâmetros como falhas, linhas de plantio, ervas daninhas, etc.
Até agora nada de muita novidade, nos capítulos anteriores foram citados alguns produtos que os Drones geram, porém, estes são gerados por outras técnicas no mercado como Topografia e Sensoriamento Remoto (Imagens de Satélite), o objetivo foi explanar os benefícios que os Drones proporcionam comparados a estas outras técnicas.
BENEFÍCIOS
Quando falamos de análises automatizadas, estes são produtos exclusivos gerados através dos produtos da Fotogrametria que se tornou acessível através dos drones.
Os benefícios que estas análises trazem é a automação de processos, agilidade na obtenção de dados e consequentemente nas tomadas de decisões, diminuição de custos, além de proporcionar dados exclusivos que até então os Agrônomos não tinha acesso
O fator principal é o nível de detalhamento que esta técnica proporciona, como citado anteriormente pelo fato dos satélites estarem em órbitas ao redor da terra estão muitos distantes do terreno, por isso não conseguem alcançar detalhes abaixo de 30 cm, ou seja, qualquer objeto menor que 30 cm não será visível na imagem.
O objetivo é aumentar a eficiência da produção resultando em uma maior produção sem a necessidade de aquisição de novas áreas.
Isto falando do novo satélite WorldView-3 lançado recentemente. O satélite irá coletar imagens com 31 centímetros de resolução pancromática, 1,24 metros de resolução multiespectral e 3,7 metros de resolução no infravermelho em ondas curtas, ampliando ainda mais os detalhes visuais e espectrais das imagens.
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ANÁLISES AUTOMATIZADAS
MAPEAMENTO DE LINHAS
LEVANTAMENTO DE FALHAS
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Um dos pontos altos também foi a mídia nacional que deu grande ênfase para este mercado, hoje é comum notícias sobre drones nos maiores veículos de comunicação do país, este ano neste mesmo evento os drones serão os protagonistas sendo ministrado cursos direcionados para esta tecnologia.
CONCLUSÃO Há mais de 2 anos tenho acompanhado o mercado dos drones no Brasil, quando iniciei meus estudos as referências eram escassas inclusive no cenário internacional, porém, internacionalmente já se notava um grande movimento otimista em relação a tecnologia.
Atuando no mercado de agricultura notei que há um certo receito por parte dos Agrônomos dos drones acabar roubando seu espaço em campo, isso é comum, diante de grandes transformações o primeiro sentimento é de negação, pois como tudo é muito novo diversas dúvidas ainda pairam pelo ar.
Essa é uma grande diferença que notei entre o mercado internacional e nacional, o mercado brasileiro em essência é pessimista, ou seja, antes mesmo de testar o mercado já julga que a tecnologia não irá funcionar, essa é uma característica da cultura brasileira, já o mercado internacional primeiro testa para depois dar uma posição.
Vale ressaltar que com o GPS isto também aconteceu e hoje fica claro a importância do uso desta tecnologia em campo, o Drone é mais uma ferramenta que veio para otimizar o trabalho do Agrônomo em campo fornecendo dados precisos para a sua tomada de decisão.
Porém, durante estes mais de dois anos é nítido o crescimento exponencial desta tecnologia, me recordo em 2013 quando participei de uma feira de geotecnologia, somente 2 empresas estavam expondo os drones e eu tinha que explicar aos participantes o que era a tecnologia e como utilizá-la. Já em 2014 era nítida a evolução, neste ano já eram mais de 5 empresas expondo diversos modelos e os participantes já estavam mais maduro, já sabiam o que era e o que gerava, suas dúvidas eram mais pontuais, gostariam de saber como aplicar em sua realidade.
Como citado ao longo do ebook o drone identifica os problemas, porém, não consegue identificar a causa e quais soluções deverão ser tomadas, essa é uma tarefa de extrema importância que cabe ao Agrônomo executar, com base no cenário internacional esta é uma tecnologia que veio pra ficar e quem se antecipar, sairá na frente no mercado nacional.
Isto se deu principalmente pelo mercado da agricultura que devido a diversos benefícios proporcionados é o mais otimista.
Manoel Silva Neto Engenheiro Cartógrafo
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