As imagens aéreas são populares para diversão ou uso comercial em muitas verticais, com diversas aplicações na agricultura. Drones e satélites oferecem múltiplas vantagens ao agronegócio, desde a vigilância do território até o mapeamento e avaliação da saúde das culturas. No entanto, alguns recursos podem ser executados apenas por drones ou satélites, portanto, a combinação de ambos os métodos é a solução mais econômica. A fusão de dados de drones com imagens de satélite pode ser interessante não apenas para os produtores, mas para todas as partes interessadas do setor agrícola para quem o monitoramento de safras é importante.

Drones e satélites na agricultura e observação de campo

A tecnologia de sensoriamento remoto (satélite vs. UAV) tornou-se mais acessível recentemente, e o escopo de suas aplicações abrange um número crescente de esferas. Os agricultores também enfrentam a necessidade de usar o sensoriamento remoto mais cedo ou mais tarde, por isso estão explorando avidamente os benefícios de usar um drone ou satélite para gerenciamento de fazendas para aumentar a produtividade de seus campos.

Os satélites podem executar várias tarefas de monitoramento, incluindo clima e previsões atuais ou análises da saúde das colheitas.

Voando baixo, drones versus satélites podem capturar o rosto de um ladrão ou distinguir espécies de pragas e sinais de doenças nas plantações . O ângulo estreito dos voos de drones permite compilar mapas e modelos interativos em 3D.
Satélites versus drones capturam vastos territórios e não dependem de chuvas ou ventos. Assim, as imagens recuperadas do espaço podem ser uma opção mais barata quando a alta precisão é desnecessária.

Cada método tem suas vantagens e desvantagens de uso. Assim, a opção mais sábia e econômica é combinar drones com imagens de satélite sempre que possível.

Uso de drones e satélites na agricultura

Imagens aéreas mostram o que está acontecendo nas fazendas coletando dados do céu. Em alguns casos, os dados recuperados do espaço são mais econômicos do que operar drones, mas os drones também têm suas peculiaridades de uso. É por isso que drones e satélites não podem substituir totalmente, mas se complementam com sucesso.

Por um lado, os satélites são úteis quando se trata de:

• Previsões de precipitação para programar eventos de irrigação de acordo com as necessidades das culturas, economizar recursos com as próximas chuvas e evitar o encharcamento.
• Avaliação do desenvolvimento da cultura em todos os estágios de crescimento em software baseado no espaço para agricultura de precisão .
• Análise da fertilidade e saúde do solo através de índices de vegetação para determinar a necessidade e quantidade de adubação.
• Monitoramento da umidade do solo (superfície ou zona radicular) para medir oportunamente os pontos de murcha nas culturas e evitar estresse hídrico.
• Previsão de produtividade e posterior avaliação da produtividade de campo por meio de processamento de imagens de satélite e análise de índices de vegetação.
• Estimativa do tempo de colheita com algoritmos de software agrícola para imagens de campo recuperadas do espaço e análises de colheita.
• Sensoriamento remoto da estrutura do dossel para medir biomassa vegetal, altura de planta, estádio fenológico, LAI, e desenvolver planos de adubação e fertirrigação.
• Sensoriamento remoto da superfície do dossel para medir o teor de clorofila, danos às plantas causados ​​por pragas ou doenças das culturas, supressão por ervas daninhas. As razões para o baixo teor de clorofila ou produtividade podem ser identificadas exatamente após o reconhecimento e tratadas de forma correspondente.
• Rastreamento e monitoramento de animais por meio de arquivos de imagens recuperados do espaço para analisar a produtividade do gado em diferentes pastagens nos últimos anos e escolher as áreas mais adequadas para pastagem no futuro próximo.

Por outro lado, o uso de drones na agricultura se justifica quando o ângulo de captura importa. Apesar das inovações mais recentes, as imagens de satélite são um pouco planas. Outra característica significativa de um UAV ou drone para agricultura é o tratamento físico da cultura, como pulverização e pulverização de culturas, controle de pragas ou gerenciamento de ervas daninhas. No entanto, esta função pode ser executada não apenas por todos os drones agrícolas, mas apenas por UAVs de carga útil de carga pesada. A carga útil média dos drones varia de 0,3 a 2 kg, o que significa que campos vastos exigem várias rodadas ou UAVs de carga pesada caros. Qualquer uma das opções envolve despesas adicionais.

Diferença entre drone e satélite

Além de funções semelhantes que satélites ou drones podem fazer para o agronegócio, existem também funções específicas, por isso as situações para aplicá-los também são diferentes. Ao escolher entre essas fontes de imagens aéreas, há vários aspectos a serem considerados.

Autonomia

Os drones exigem que os operadores voem. Além disso, alguns países como os EUA impõem aos operadores de drones que tenham seus dispositivos dentro do escopo de visibilidade. Uma vez que atingem sua órbita, satélites versus drones giram em torno de nosso planeta por conta própria, recuperando e transmitindo dados para a estação terrestre.

Acessibilidade

Algumas áreas, como montanhas ou florestas, são difíceis de cobrir com drones e apresentam risco de perda de equipamentos. Além disso, os drones precisam voar perto do controlador e a distância da rota depende da capacidade da bateria.

Ao mesmo tempo, os voos de satélite versus drone não são limitados por especificidades da paisagem para que possam capturar praticamente qualquer local, incluindo destinos remotos ou de difícil acesso.

Escalabilidade

A diferença mais importante entre satélite e drone é a escalabilidade da captura de imagens. Assim, os satélites são mais adequados para monitorar grandes terrenos e detectar alterações comparando uma série de imagens históricas. Em vez de configurar repetidamente um drone, você pode usar plataformas de monitoramento de campo online com todos os dados necessários. Marcando os contornos do campo no aplicativo, você obterá uma pilha de análises recuperadas de espaço que são fáceis e convenientes de usar.

Restrição de Regulamentos Legais

Muitos países induzem restrições legais sobre como utilizar drones para agricultura, e essas restrições em cada país são diferentes. Os produtores precisam garantir que obedecem às leis e cumprem todas as alterações subsequentes antes de instalar um drone. A proibição refere-se principalmente a voar drones perto de objetos estratégicos, como bases militares ou aeroportos, e a operação de UAV requer licenças em muitos países.

Estando no espaço, satélites versus drones não dependem de restrições territoriais. A probabilidade de restrições legais em imagens de campo em plataformas orientadas a dados é muito baixa.

Preço

Uma operação de drone agrícola inclui seu preço ou despesas de aluguel e taxas do operador. Os custos são maiores se os campos forem vastos, o que envolve despesas adicionais a cada voo. As imagens recuperadas precisam de interpretações de especialistas em SIG, que também não são gratuitas.

Para acessar as imagens de satélite, muitas vezes basta pagar a assinatura de um software agrícola especializado, por exemplo, EOS Crop Monitoring . Além disso, o formato dos dados nessas plataformas analíticas é fácil de entender para o usuário final. As imagens recuperadas do espaço para cada data disponível não envolvem pagamento extra. Além disso, a plataforma oferece outros recursos úteis para análise do estado da cultura, como mapas de vegetação e produtividade, tarefas de reconhecimento, previsão e monitoramento do tempo, dados históricos, registro e rastreamento de atividades de campo, etc.

Juntamente com as fontes de imagens existentes, a EOS Data Analytics está enviando para o espaço sua própria constelação de satélites EOS SAT especificamente designada para as necessidades do agronegócio. As imagens recuperadas do EOS SAT permitirão obter dados mais precisos para análises de campo ainda mais abrangentes, especialmente para campos de pequena área.

Dependência das Condições Meteorológicas

As imagens ópticas de satélite são sensíveis à cobertura de nuvens, ao contrário dos drones que voam baixo, mas um drone para a agricultura é inútil sob falta de luz, chuvas fortes ou ventos. Como os céus quebrados prejudicam a qualidade da imagem, é melhor usar veículos aéreos não tripulados quando o céu estiver totalmente limpo ou nublado . Ao mesmo tempo, os sensores de radar dos satélites SAR penetram nas nuvens, para que possam recuperar imagens mesmo em dias nublados.

Com o Cloud-Free NDVI , a análise de campo no EOS Crop Monitoring também é possível em dias nublados. O algoritmo da plataforma permite restaurar imagens nubladas entre duas imagens sem nuvens. Esse recurso dá a oportunidade de analisar o chamado “período cego”. Mesmo que os drones sejam insensíveis à cobertura de nuvens, eles não podem voar sob chuvas fortes ou fortes rajadas de vento. Por outro lado, os satélites ainda podem fornecer dados nessas condições.

Especificidades do Processamento de Dados

As imagens de drones são apenas uma fonte de dados brutos sem valor gerencial porque os usuários precisam processá-los com software externo ou contratar um especialista em GIS para interpretação. O software de cultivo em nuvem geralmente inclui as ferramentas necessárias para análise de imagens de satélite. As plataformas agrícolas oferecem aos usuários dados já interpretados adequados para a tomada de decisões. Em particular, a análise de satélite no EOS Crop Monitoring inclui mapas de vegetação, mapas de produtividade, dados reais e históricos sobre umidade do solo, nível de precipitação, temperatura, etc. Assim, o processamento de imagens de drones aumenta os custos, enquanto a interpretação de imagens de satélite já é paga na assinatura.

* SE UMA AOI DE CAMPO ESTIVER NAS PROXIMIDADES IMEDIATAS DE OBJETOS MILITARES OU OUTROS OBJETOS ESTRATÉGICOS, O ACESSO AOS DADOS DE SATÉLITE PODE SER RESTRITO POR MOTIVOS DE SEGURANÇA.

Comparando imagens de satélite com dados de UAV

Ambos os meios de aquisição de dados fornecem informações sobre os campos, mas possuem algumas especificidades. A principal diferença entre as imagens de drone e de satélite é a seguinte:

• despesas envolvidas;
• bandas espectrais utilizadas;
• resolução espacial;
• tipos de sensores de satélite ou drone para agricultura;
• capacidade de recuperar imagens de qualidade com mau tempo;
• arquivos de dados.

Normalmente, os drones são equipados com câmeras RGB que capturam imagens RGB. Drones avançados com sensores térmicos recuperam imagens de drones térmicos para agricultura com sensores térmicos. As imagens térmicas detectam culturas estressadas ou mortas, que são mais quentes devido à baixa evapotranspiração . Modelos duplos nervosos permitem alternar entre RGB e visualização térmica, mas são muito mais caros.

Imagens de satélite versus imagens de drones geralmente têm uma resolução mais baixa, o que normalmente é suficiente para a agricultura, especialmente quando os campos são grandes. Não há necessidade de filmar plantas individuais; é mais importante compreender o quadro todo. No entanto, quando detalhes e precisão são importantes, os usuários podem analisar imagens de satélite de alta resolução .

Imagens de drones agrícolas e dados de satélite podem se complementar em alguns casos. Por exemplo, quando os satélites detectam uma área problemática, ela pode ser inspecionada adicionalmente com maior resolução e precisão de uma imagem de drone versus uma imagem de satélite. Ainda assim, o processamento e armazenamento de imagens de drones em larga escala é um desafio.

Monitoramento de safras EOS para necessidades do setor agro

A análise do EOS Crop Monitoring oferece suporte a decisões ponderadas em seguros agrícolas , finanças e bancos, TI, indústria química e outras esferas. Para essas partes interessadas do agronegócio, é importante ter dados abrangentes sobre o campo e ver o quadro completo não apenas atualmente, mas também nos últimos anos.

Imagens de satélite vs. drones atendem melhor a esses propósitos. Por exemplo, analisando dados históricos recuperados do espaço no campo, as seguradoras podem rastrear facilmente se as atividades agrícolas são realizadas em tempo hábil, incluindo irrigação ou fertirrigação para lidar com deficiência de umidade ou nutrientes . Eles podem fazer isso no Field Activity Log em nossa plataforma. Se as perdas de rendimento ocorrerem porque o agricultor não regou, fertilizou ou colheu as colheitas a tempo, as indemnizações de sinistros estão em causa.

Ao integrar o EOS Crop Monitoring em seus negócios e fornecer acesso aos seus clientes, as seguradoras podem estruturar e acompanhar as atividades de campo. As contas de usuários das empresas incluirão todas as terras agrícolas cobertas pelo seguro, e os usuários serão informados sobre o progresso ou problema em cada campo. Ao mesmo tempo, os agricultores terão acesso às mesmas informações apenas para seus campos.

UAV vs. imagens de satélite para pesquisas agrícolas tem algumas desvantagens. É caro, demorado, tem uma baixa duração de uso contínuo e dados de imagens de drones versus dados de imagens de satélite requerem processamento adicional. Com base na última imagem sem nuvens, a análise de satélite fornecerá dados sobre o estado do campo ou o histórico de seu tratamento em apenas alguns minutos.

Esses bancos de dados também podem ser úteis para agências de consultoria agropecuária. Além disso, o EOS Crop Monitoring pode ser usado para atrair clientes quando os campos são difíceis de alcançar. É importante quando os agro-consultores não podem acessar fisicamente o campo ou sua inspeção envolve despesas adicionais devido a locais remotos (por exemplo, em outro país ou estado).

Você pode escolher qualquer campo do planeta se tiver suas coordenadas. Com índices de vegetação e outras funcionalidades baseadas em satélite em nossa plataforma, você pode fazer uma oferta comercial sobre como aumentar a produtividade de campos individuais.

Por exemplo, você pode comparar facilmente os dados de campo com o modo Split View na plataforma, obtendo valores de NDVI para duas datas diferentes e detectando alterações no estado da colheita durante o período selecionado.

Os recursos do EOS Crop Monitoring excedem em muito o NDVI. Por padrão, os usuários podem aproveitar outros índices de vegetação, incluindo MSAVI, NDRE, ReCl e NDMI, cada um dos quais é útil em um determinado momento e de uma maneira específica.

Ao detectar desvios na saúde das culturas com análises de índices de vegetação baseadas em satélite, você pode atualizar o problema não apenas com drones, mas também com batedores. O recurso Scouting no EOS Crop Monitoring permite que os usuários enviem um olheiro para a zona crítica com apenas alguns cliques, marcando a área e designando um olheiro.

Além disso, com dados históricos de satélite disponíveis no produto, os usuários podem comparar as mudanças no campo ao longo de décadas sem despesas extras. Ao usar mapas de vegetação no EOS Crop Monitoring, os produtores podem alocar aplicativos VRТ com drones de agricultura de precisão e outras máquinas. Essa abordagem economiza custos, mas aumenta os rendimentos e evita a poluição da natureza, contribuindo para a agricultura sustentável.

Drones podem substituir satélites na agricultura?

Não, eles não podem – particularmente, quando se trata de grandes empresas e campos vastos. O levantamento de grandes territórios com drones é economicamente injustificado porque os dados de satélite são muito mais baratos, especialmente quando disponíveis em plataformas agrícolas como o EOS Crop Monitoring. Além disso, grandes empresas agrícolas precisam acessar arquivos de dados históricos que permitem analisar o tratamento de campo nas safras anteriores e escolher a sequência e os eventos corretos de rotação de culturas para melhorar a fertilidade do solo no futuro próximo.

A combinação de satélites e drones com processamento adicional de dados cobrirá as “zonas cegas” de cada tecnologia e obterá o máximo de informações. Por exemplo, quando os satélites não podem fornecer uma imagem completa do campo devido às nuvens, a situação fica clara com um UAV. A integração de dados de ambas as fontes permitirá avaliar o estado da cultura em todo o campo. Por outro lado, se o céu estiver claro e as imagens de satélite estiverem disponíveis, não há necessidade de substituição de satélites por UAVs.

Embora as atualizações de drones envolvam custos adicionais, as imagens recuperadas do espaço se tornam mais acessíveis e acessíveis ano a ano. Esse fator simplifica a implementação da análise de satélite no setor agrícola e estimula o gerenciamento de riscos, abordando rapidamente os problemas de saúde das culturas.