EBOOK - Drones na Agricultura

1. A UTILIZAÇÃOA UTILIZAÇÃOA UTILIZAÇÃO DOS
DRONESDRONESDRONESNA
AGRICULTURAAGRICULTURAAGRICULTURA
EBOOK
O GUIA DEFINITIVO

2. Este eBook foi escrito por:
Manoel Silva Neto
Eng. Cartógrafo
Sobre a Droneng:
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.
Em 2014 fomos finalistas do ,Inovativa Brasil
um programa de aceleração de empresas de
tecnologia inovadora.

3. SUMÁRIO
3
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4. INTRODUÇÃO
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.
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.
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 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.
“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.”
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.
“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.”
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 globo terrestre, isto se deu principalmente pela internet e
sua rápida disseminação de informação.
Geralmente os avanços das geotecnologias inicialmente
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.
Hoje o posicionamento por satélite está presente em nosso
dia-a-dia em nossos smartphones através de aplicativos,
você conseguiria fazer uma viagem sem utilizar o 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.
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5. 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.
A agricultura de precisão visa o gerenciamento mais detalhado
do sistema de produção agrícola como um todo, não somente
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.
A Agricultura de Precisão é representada por estes três pontos
que convergem em excelência de resultados:
Revolução gerencial;
Tecnologia de Informação;
Agregação de valor à produção.
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
interno e externo. Portanto, , planejamento etecnologia
gerenciamento são os fundamentos da Agricultura de
Precisão.
AGRICULTURA DE PRECISÃO
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6. 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?
"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.»
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.
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.
Atualmente estas duas engenharias estão passando por um
processo de fusão, onde será denominada de Engenharia
Cartográfica e de Agrimensura.
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.
GEOCIÊNCIAS
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7. “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
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.
GEOTECNOLOGIAS
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8. GEOTECNOLOGIAS
APLICADAS NA AGRICULTURA
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.
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.
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.
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
consequentemente determinar o estado de saúde da
vegetação.
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.
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.
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.
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
proporciona maior detalhamento do solo gerando
possibilidades únicas que serão abordadas nos capítulos
seguintes.
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9. O SURGIMENTO
DOS VANTS
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.
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 estão sendo utilizados em todo
globo terrestre, assim como o GPS os Drones já são
considerados uma revolução nas geotecnologias e
consequentemente na agricultura.
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.
Segundo o estudo o impacto total será de 13,2 bilhões
de dólares em e a será responsável por2025 Agricultura
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.
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10. A UTILIZAÇÃO DOS
DRONES NA AGRICULTURA
O objetivo de uma imagem aérea é enxergar a área como um
todo, identificar possíveis problemas imperceptíveis para um
olhar terrestre.
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.
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.
Num país de dimensão continental como o Brasil, com uma
grande carência de informações adequadas para a tomada de
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 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.”
decisões sobre os problemas urbanos, rurais e ambientais, o
Geoprocessamento apresenta um enorme potencial,
principalmente baseado-se em tecnologias de custo
relativamente baixo.
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.
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).
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11. BASE CARTOGRÁFICA GERADA
POR DRONES
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.
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.
As bases cartográficas geradas pelos Drones são: Mosaico
de Ortofotos, Modelo Digital de Superfície, Modelo
Digital do Terreno e Curvas de nível, no próximo capítulo
eu abordo detalhadamente cada produto e sua aplicação na
Modelo Digital da Superfície (MDS)
Modelo Digital do Terreno (MDT)
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12. MOSAICO DE ORTOFOTOS
Antes de falarmos sobre o mosaico de ortofotos,
vamos entender o que é uma .Ortofoto
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Hoje com o surgimento dos Drones e com o avanço da visão
computacional, 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.
SURGIMENTO
DEFINIÇÃO
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13. 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.
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.
BENEFÍCIOS
APLICAÇOES
~
Mosaico de Ortofoto de uma
Usina de cana-de-açúcar
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14. MODELO DIGITAL
DA SUPERFÍCIE
O Modelo Digital de Superfície (MDS) é um conjunto de pontos
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
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.
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.
BENEFÍCIOS | APLICAÇOES
~
Modelo Digital de Superfície
Usina de cana-de-açúcar
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15. MODELO DIGITAL
DO TERRENO
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
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.
Dentre alguns usos do MDT pode-se citar (Burrough, 1986):
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.
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.
Diferente do MDS o Modelo Digital do Terreno é a real
representação do terreno, ele não contempla os objetos
acima do solo.
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.
Alguns softwares mais robustos trabalham diretamente com
o MDT, caso o software não suporte é possível trabalhar com
as que é um dado mais leve.Curvas de Nível
Armazenamento de dados de altimetria para mapas
topográficos;
Análises de corte-aterro para projeto de estradas e
barragens;
Elaboração de mapas de declividade e exposição para
apoio a análise de geomorfologia e erodibilidade;
Apresentação tridimensional (em combinação com
outras variáveis).
Análise de variáveis geofísicas e geoquímicas;
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16. 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.
O MDT representa a declividade do terreno, portanto, suas
principais aplicações são:
APLICAÇOES
~
MODELO DIGITAL DO TERRENO (MDT)
CURVAS DE NÍVEL EXTRAÍDAS DO MDT
Projetos de cálculo de volume;
Terraplanagem (Conte / Aterro);
Planejamento do plantio;
Geração de curvas de nível;
Projetos de tarraceamento.
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17. 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?
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.
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.
Para conseguir extrair dados da saúde da vegetação é
necessário uma câmera específica capaz de capturar imagens
na banda infravermelho próximo, estas câmeras são
conhecidas como .câmeras NIR
O termo é derivado do inglês , queNIR Near Infrared
significa , esta cor é invisível paraInfravermelho Próximo
nós humanos, isso quer dizer que não conseguimos enxergar
nesta banda, diferente das cobras que enxergam nesta
frequência, como é este processo?
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?
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
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.
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.
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18. SAÚDE DA VEGETAÇÃO
ATRAVÉS DO MAPEAMENTO AÉREO
Para gerar estes mapas é realizada uma equação entre as
bandas do espectro visível e a bandaVermelho (V)
Infravermelho Próximo (IVP), esta equação é conhecida
como (Normalized Difference Vegetation Index) queNDVI
em português significa Índice de Vegetação por Diferença
Normalizada.
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 botão
abaixo:
NDVI =
(IVP - V)
(IVP + V)
Exemplo de NDVI
18

19. ANÁLISES AUTOMATIZADAS
LEVANTAMENTO DE FALHAS
MAPEAMENTO DE LINHAS
19

20. 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
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.
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
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 projetar as linhas de plantio, no caso
da cana-de-açúcar estas são espaçadas a uma distância de
1,5 m.
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
automatizada é necessário ter em mãos estas linhas, no caso
do plantio manual não se tem estas linhas, é ai que entram os
Drones.
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.
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.
APLICAÇOES
~
20
case de sucesso.
ANÁLISES AUTOMATIZADAS
ATRAVÉS DO MAPEAMENTO AÉREO

21. ANÁLISES AUTOMATIZADAS
ATRAVÉS DO MAPEAMENTO AÉREO
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.
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 com estas outras técnicas.
Quando falamos de análises automatizadas, estes são
produtos exclusivos gerados através dos produtos da
Fotogrametria que se tornou acessível através dos drones.
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.
Os benefícios que estas análises trazem é a automação de
p r o c e s s o s , a g i l i d a d e n a o b t e n ç ã o d e d a d o s e
consequentemente nas tomadas de decisões, diminuição de
custos, além de proporcionar dados exclusivos que até então
os Agrônomos não tinha acesso
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 , 1,24 metros depancromática
resolução multiespectral e 3,7 metros de resolução no
infravermelho em ondas curtas, ampliando ainda mais os
detalhes visuais e espectrais das imagens.
Repare que esta precisão de exatamente 31 cm é alcançado
pela banda pancromatica, ou seja, em escala de cinza (preto e
branco).
As são realizadas porAnálises Automatizadas
softwares de visão computacional, o objetivo é o software
varrer a imagem a procura de parâmetros como falhas, linhas
de plantio, ervas daninhas, etc.
BENEFÍCIOS
21

22. CONCLUSÃO
Há mais de 2 anos tenho acompanhado o mercado dos drones
nas geotecnologias 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.
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.
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.
Isto se deu principalmente pelo mercado da agricultura que
devido a diversos benefícios proporcionados é o mais otimista.
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,
em 2015 neste mesmo evento os drones foram os
protagonistas, o sucesso foi tanto que haverá uma feira
destinada somente para os drones.
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 surgem diversas
dúvidas.
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.
Como citado ao longo do e-book, 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.
Manoel Silva Neto
Engenheiro Cartógrafo
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