Sensores remotos para agricultura de precisión.

LA TELEDETECCION PARA AGRICULTURA DE PRECISION
Ing. Augusto González Artieda
CLIRSEN
INTRODUCCION
CUANDO
CUANDO SE
SE HIZO
HIZO NECESARIO
NECESARIO TENER
TENER UNA
UNA VISION
VISION NUEVA
NUEVA DEL
DEL
PLANETA
PLANETA TIERRA
TIERRA PARA
PARA ENFRENTAR
ENFRENTAR PROBLEMAS
PROBLEMAS FUNDAMENTAFUNDAMENTALES
LES COMO
COMO LOS
LOS CAMBIOS
CAMBIOS CLIMATICOS,
CLIMATICOS, LA
LA DEGRADACION
DEGRADACION Y
Y PERPERDIDA
DIDA DE
DE LA
LA BIODIVERSIDAD,
BIODIVERSIDAD, EL
EL AGOTAMIENTO
AGOTAMIENTO DE
DE LOS
LOS RECURRECURSOS
SOS NATURALES,
NATURALES, O
O LA
LA EXPANSION
EXPANSION POBLACIONAL,
POBLACIONAL, LOS
LOS CIENTÍCIENTÍFICOS
FICOS ENCONTRARON
ENCONTRARON UN
UN VALIOS
VALIOS INSTRUMENTO
INSTRUMENTO EN
EN EL
EL USO
USO
DE
DE LOS
LOS SATELITES
SATELITES DE
DE RECURSOS
RECURSOS NATURALES
NATURALES
INTRODUCCION.......
SOLO DESDE EL ESPACIO A TRAVÉS DE LOS SATÉLITES, ES
POSIBLE RECOGER DE MODO SIMULTÁNEO DATOS GLOBALES
SOBRE LAS CONDICIONES DE LA SUPERFICIE TERRESTRE, DE
LA ATMÓSFERA, DE LOS OCÉANOS Y NATURALMENTE DE LAS
ACCIONES ANTRÓPICAS.
PRINCIPIOS DE TELEDETECCION
1.FUENTE DE
RADIACIÓN
3. SENSOR
TRAYECTORIA DE
TRANSMISIÓN
TRAYECTORIA
DE TRANSMISIÓN
TRAYECTORIA DE
REFLECCION
2. BLANCO U
OBJETIVO
ESPECTRO ELECTROMAGNETICO
FRECUENCIA EN MEGAHERCIOS
14
13
10
RAYOS
GAMMA
0.01
Longitud
de onda
12
10
1
10
10
RAYOSRAYOS-X
(Débiles)
RAYOSRAYOS-X
(INTENSOS)
0.1
11
10
10
9
10
8
10
ULTRA
VIOLETA
100
0.1
7
10
I
N
F
R
A
R
R
O
J
O
R
E
F
L
E
J
A
D
O
INFRARROJO
TERMICO
10
100
2
10
10
UHF
VHF
RADIO
0.6
RADAR
0.1
1
10
Centímetros
ROJO
ROJO
VERDE
VERDE
0.5
3
10
T V.
LUZ VISIBLE
0.4
4
10
ONDAS
Micrómetros
AZUL
AZUL
5
10
MICRO
1
Amgstroms
6
10
0.7
1
10
Metros
Reflectancia (%)
REFLECTANCIA DEL TRIGO
Línea
Edad
105 días
128 días
169 días
Cortado
REFLECTANCIA (%)
BANDAS
1
2
3
4
2
5
2
36
3
5
5
28
5
8
8
24
6
9
16
25
Bandas LANDSAT TM
Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos
La Estación Cotopaxi recepta, graba y procesa información de la
superficie terrestre captada por sensores diseñados para el estudio de los
recursos naturales y el ambiente que se encuentran instalados en
satélites artificiales.
Los satélites de los cuales recibe información la Estación Cotopaxi son:
Landsat 5
Spot 1 y 2
Ers 1
IRS 1C – 1D
NOAA
SeaStar
USA
Francia
ESA
India
USA
USA
Spot
Esta capacidad puede ser modificada para adquirir datos telemétricos de
satélites similares.
SeaStar
Landsat
ERS
IRS 1C
NOAA
CARACTERISTICAS DEL SATELITE
SPOT
Organismo
CNES-FRANCIA
Administración
SPOT IMAGE-FRANCIA
Lanzamiento
1986-1990
Bandas espectrales (um)
MULTIESPECTRAL
0.59 / 0.61-0.69
0.79-0.90
PANCROMÁTICO
0.50-0.90
Resolución espacial
20 m. espectral
10 m. pancromático
Período orbital
Altitud
26 días
832 Km.
Ancho de barrido
Paso por el Ecuador
2 x 60 Km
10:30 Hrs
0.50-
P8R60500
P8R61599
P8R62599
P9R60500
P9R60700b
P9R61500
P9R61799
P9R62500
IMAGEN LANDSAT 04 / 86
SECTOR NUEVA LOJA
Escalas:1:250.000
IMAGEN LANDSAT 05 / 97 COMPOSICION DE BANDAS 4-5-3
EL GUABO
MACHALA
Escalas:1:250.000
PASAJE
Escalas:1:250.000
2.2 CORRECCION Y ACTUALIZACION
ACTUALIZACION
ACTUALIZACION DE
DE RIOS
RIOS
ANTES
ANTES
ACTUAL
ACTUAL
Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos
CONVENIO CLIRSEN – MAG - IICA
“MONITOREO AMBIENTAL PARA EL
SECTOR AGROPECUARIO”
PRESA “LA ESPERANZA”
PRODUCTO OBTENIDO:DEFINICIÓN DE
METODOLOGÍA, ELABORACIÓN DE
CARTOGRAFÍA BIO - FÍSICA Y SOCIO ECONÓMICA, TRANSFERENCIA
TECNOLÓGICA Y PREPARACIÓN DE
MANUALES OPERATIVOS.
BENEFICIO PARA EL PAÍS:
IDENTIFICACIÓN Y CONTROL DE LOS
IMPACTOS AMBIENTALES PRODUCIDOS
POR LAS ACTIVIDADES AGROPECUARIAS.
Componente
ambiental
Proceso de
cambio
•SUELO
•EROSION
•VEGETACION
•ELIMINACION VEG. NAT.
•USO DE SUELO
•REG. HIDROLOOGICO
•AGUA
•HUMANO
•PRODUCCION
•DISTRIB. DE LA TIERRA
SISTEMA DE MONITOREO AMBIENTAL
SELECCIÓN DE INDICADORES
COMPONENTE AMBIENTAL : SUELO
• Cobertura del suelo
• Factores físicos
COMPONENTE AMBIENTAL : VEGETACION
• Ampliación de la frontera agropecuaria
• Cambios en el uso del suelo
• Uso agropecuario en áreas vulnerables
SISTEMA DE MONITOREO AMBIENTAL
....SELECCIÓN DE INDICADORES
COMPONENTE AMBIENTAL :
AGUA
• Arrastre de sedimentos
• Escorrentía
• Precipitación
COMPONENTE AMBIENTAL :
HUMANO
• Productividad
• Tamaño de la propiedad
• Patrones de parcelamiento
• ITH
COD.
MAPA DE ISOYETAS DEL
ECUADOR
300000
400000
500000
10100000
600000
700000
800000
900000
ESMERAL DAS
TUL CAN
IBARRA
10000000
1000000
X_COORD
789113,9
793137,2
772372,3
768301,4
560143,8
671112,8
1123786,0
834213,6
603673,8
888900,7
987859,4
809319,1
810269,4
828666,7
779894,8
678584,1
682671,2
Y_COORD
ALTURA PRECIPITACION
10028800,0
9974612,0
9959896,0
9886498,0
9885687,0
9876917,0
9898313,0
9835044,0
9614006,0
9736576,0
9955021,0
10036890,0
10006780,0
10016390,0
9980699,0
9999754,0
9946032,0
3140
2480
3058
2680
44
120
265
960
20
508
310
2200
2955
3120
2800
360
260
QUIT O
J AMA
Sa n Jos é d eG uayus a
EL CA RMEN
Canoa
COCA
Su maco
C iu d a d e s
Cap .Ag usto Riv ad eneira
CHON E
SI GCH OS
9900000
9900000
Puer to Mu ria ldo
LA TACUNG A
RANGOS DE PRECIPITACION
R a n g o s d e P r e (mm)
c i p it ac ió n ( m m . )
MANTA
QUEVEDO
AMBATO
BAL ZA R
Ma cha illla
PU YO
Con on aco
9800000
RIO BAMBA
9800000
Lim ina l
VAL DIVI A
GUAM OT E
GUAYAQU IL
ALAUSI
SAL IN AS
MACAS
CAÑAR
9700000
9700000
Poso rj a
CUE NCA
MACH AL A
9600000
HUAQU ILL AS
9600000
San Pablo d e Ten ta
LOJ A
9500000
9500000
300000
400000
500000
T°. MEDIA
1373,4
822,5
1433,1
522,2
492,6
2142,3
2855,5
4508,5
672,8
2850,1
3095,5
686
929,4
930,3
1056,7
3335,8
2787,9
10000000
LAGO AGR IO
PE DE RNALE S
ESTACION
M001 INGUINCHO
M002 LA TOLA
M003 IZOBAMBA
M004 RUMIPAMBA S
M005 PORTOVIEJO UTM
M006 PICHILINGUE
M007 NUEVO ROCAFUERTE
M008 PUYO
M012 LA CUCA
M019 TAISHA
M020 LIMONCOCHA
M021 ATUNTAQUI
1100000 1200000 1300000
M022 TABACUNDO
M023 OLMEDO P
M024 QUITO I 10100000
M025 LA CONCORDIA
M026 PUERTO ILA
600000
700000
800000
900000
1000000 1100000 1200000 1300000
0
5
7
1
1
1
1
2
2
3
4
5
6
>
-5 0 0
0 0 -7 5 0
5 0 -1 0 0
0 0 0 -1 2
2 5 0 -1 5
5 0 0 -1 7
7 5 0 -2 0
0 0 0 -2 5
5 0 0 -3 0
0 0 0 -4 0
0 0 0 -5 0
0 0 0 -6 0
0 0 0 -6 5
6 5 0 0
0
5
0
5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
9,9
15,1
11,4
14,0
24,9
24,7
25,1
20,6
25,6
23,9
24,8
15,5
12,8
11,0
14,5
23,9
23,8
BASE DATOS COMPONENTE SUELO
CODIGO
CARTA
TEX TEX1 PROFPEDREGDRENAJ CAPFREPH PH1
SALINFERTIL MO TOXIC
H10
AMBATO
3
2
4
1
2
4
4
6.6-7.5
1
4
3
1
Fld
ARENILLAS
7
3
3
1
3
3
3
<7
1
3
3
1
Rtd+d3
BABAHOYO
11
4
3
1
3
3
3
5.5-6.5
1
3
3
1
Mc
BAHIA
9
3
2
1
3
4
4
>7
1
3
3
2
J3
CAÑAR
1
1
4
1
1
4
4
6.6-7.5
1
1
1
1
D9+Exd
CUENCA
4
2
4
4
2
4
2
4.5-5.5
1
2
2
1
Vxd
STO.DOMINGO 11
4
2
1
3
4
3
<7
1
3
3
1
Qld
ESMERALDAS 13
4
3
1
4
4
3
5.5-7
1
3
2
1
Fve
GUAYAS
11
4
1
1
4
1
5
7.5-8.5
2
2
3
1
H7
IBARRA
5
3
4
1
2
4
4
6.6-7.4
1
4
4
1
Vab+Eb
JIPIJAPA
10
4
2
4
3
4
4
>7
1
2
3
2
G1'
LOJA
11
4
4
1
3
4
2
4.5-5.5
1
3
2
1
K2-N2
MACARA
11
4
4
1
3
4
4
6.5-7.5
1
3
3
1
Fpd+Fpc+Qpc MACHALA
3
2
3
3
2
3
3
<7
1
2
2
1
N1
MORONA
12
4
3
1
3
4
4
6.6-7.4
1
4
3
1
ls
MUISNE
9
3
1
1
3
2
5
7.5-8.5
4
2
2
1
IMAGEN LANDSAT 02 / 98 (ESMERALDAS)
Escalas:1:50.000
COMPOSICION 453
Escalas:1:250.000
2.2 CORRECCION Y ACTUALIZACION
ACTUALIZACION
ACTUALIZACION DE
DE CENTROS
CENTROS POBLADOS
POBLADOS
ANTES
ANTES
ACTUAL
ACTUAL
Escalas:1:50.000
clirsen - augusto gonzalez
Escalas:1:50.000
IMAGEN LANDSAT – CIUDAD DE SANGOLQUI
Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos
SATELITE IKONOS-2
Aeropuerto de la Ciudad de
Manta
Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos
MODELOS DIGITALES DEL TERRENO
Representaciones tridimensionales
de la superficie terrestre.
Cuenca - Ecuador
Guagua Pichincha
Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos
SENSORES MULTIESPECTRALES
AEROPORTADOS
DETECCION DE PLAGAS Y ENFERMEDADES
EN CULTIVOS
Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos
ESTUDIOS DE LA TIERRA
AGRICULTURA DE PRECISION
• CONDICIONES DE HUMEDAD DEL SUELO
• CLASES DE FERTILIDAD
•AREAS EROSIONADAS Y EN PROCESO DE EROSION
Empacadora
Plantaciones de
Banano
Cuidado del
Cultivo
Infraestructura
CONVENIO CLIRSEN – PROGRAMA NACIONAL DEL BANANO
”
EL GUABO
BANANO
INVENTARIO DE SUPERFICIES
BANANERAS DEL ECUADOR
BENEFICIO PARA EL PAIS:
GESTION DE LA INFORMACION PARA MEJORAR LOS
NIVELES DE PRODUCTIVIDAD DEL SECTOR (CONTRO
LES FITOSANITARIOS, MANEJO DEL RIEGO, LABORES
CULTURALES ….)
PRODUCTO
PRODUCTO OBTENIDO:
OBTENIDO: BASE
BASE DE
DE DATOS
DATOS
GR
GRÁ
ÁFICA
FICA Y
Y ALFANUM
ALFANUM É
ÉRICA
RICA PARA
PARA LA
LA
CUANTIFICACI
CUANTIFICACIÓ
ÓN
N DE
DE SUPERFICIES
SUPERFICIES BAJO
BAJO
CULTIVO
CULTIVO DE
DE BANANO
BANANO A
A ESCALA
ESCALA 1:25.000
1:25.000
DE
DE TODO
TODO EL
EL PA
PAÍÍS.
S.
3
3
1
2
FOTO 3.
1.INVERNADEROS,
2.PASTOS CULTIVADOS,
3.BOSQUE
SECTOR SAN JOSÉ DE
QUICHINCHE
AÑO 2000
3
IMAGEN LANDSAT 5
BANDAS 4,5,3 (R,G,B))
AÑO 2000
SECTOR SAN JOSÉ DE
QUICHINCHE
(NW DE OTAVALO)
3
2
1
FOTO 1.
1.CULTIVO CAÑA DE AZÚCAR
2.PASTOS CULTIVADOS,
3.ÁREAS EROSIONADAS
3
2
1
SECTOR SALINAS DE IBARRA
AÑO 2000
1
3
IMAGEN LANDSAT 5
BANDAS 4,5,3 (R,G,B))
AÑO 2000
SECTOR SALINAS DE IBARRA
2
1
1
Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos
CATASTRO RURAL
Teledetecciòn radar
Una nueva tecnología de observación de la Tierra
4Imágenes radar de alta resolución
ERS-1
4Satélites ERS-1 y ERS-2
4Imágenes disponibles desde 1991
4Día y noche
4Las microondas atraviesan las nubes
4Repetición cada 35 días
Interferometría radar
Combinación coherente de dos imágenes radar
ERS-1
ERS-2
4Generación de mapas de alturas
4Detección de movimientos del suelo
IMAGEN RADAR ERSERS-2
25 de marzo de 2002
SUPERFICIE COSECHADA DE BANANO
AÑO 1997
127
140
120
M ILES ha
100
80
60
SUPERFICIE
COSECHADA
51
41
40
19
22
20
0
Costa Rica
Panam á
Honduras
PAÍS
Colombia
Ecuador
PRODUCTIVIDAD DEL BANANO
AÑO 1997
Fuente: Proyecto SICA/MAG
Elaboración: Convenio MAG /IICA/CLIRSEN
60
51
46
50
41
39
37
TM/ha
40
RENDIMIENTO
30
20
10
CONVENIO DE ASISTENCIA
TÈCNICA
0
Costa Rica
Panamá
Honduras
Colombia
Ecuador
PAÍS
Fuente: Proyecto SICA/M AG
Elaboración: Convenio MAG/IICA/CLIRSEN
GENERACIÒN DE INFORMACIÒN
GEOREFERENCIADA PARA EL
DESARROLLO SUSTENTABLE DEL
SECTOR AGROPECUARIO
FOTO DE FONDO
PLANTACIÓN DE BANANO
SECTOR EL TRIUNFO
CUENCA BAJA DEL RÍO GUAYAS
REQUERIMIENTO
AGROECOLÓGICO BANANO
AGROECOLOGÍA DEL SECTOR
DE SANTA ROSA
SUELOS
SUELOS
PROFUNDOS
COMPATIBLE
PROFUNDOS
CON BUEN DRENAJE
COMPATIBLE
BIEN DRENADOS
TEXTURA FRANCA
COMPATIBLE
TEXTURA FRANCO ARCILLOSO (< a 35% de arcilla)
ALTO CONTENIDO DE MATERIA ORGÁNICA
NO COMPATIBLE
Nivel medio de MATERIA ORGÁNICA (2-4%)
pH 6.0 a 7.5
NO COMPATIBLE
pH 5.6 a 6.5
PRECIPITACIÓN
1200 a 1800 mm
PRECIPITACIÓN
NO COMPATIBLE
TEMPERATURA
24 a 26°C
Fuente: INIAP. Guía de Cultivos. 1999
750 a 1000 mm
TEMPERATURA
COMPATIBLE
24 a 26°C
Fuente: CONVENIO MAG -IICA-CLIRSEN. 2000
PAPA
SUPERFICIE COSECHADA DE PAPA
AÑO 1997
250
250
MILES ha
182
175
200
S UPER FICIE
C OS ECHA DA
150
99
100
65
50
18
0
Ar g e nt ina
V enezuel a
C o l o mb ia
Ec uado r
Pe rú
B r as i l
PAÍS
Fuente: Proyecto SICA/MAG
Elaboración: Convenio MAG/IICA/CLIRSEN
PAPA
PRODUCTIVIDAD DE LA PAPA
AÑO 1997
25
20
22,98
17,89
16,57
15,15
15
RENDIMIENTO
TM/ha
9,5 5
10
7,5 8
5
0
Arge ntina V e ne zue la Colom bia
Ecua dor
PAÍS
Fuente: Proyecto SICA/MAG
Elaboración: Convenio MAG/IICA/CLIRSEN
Pe rú
Bras il
REQUERIMIENTO AGROECOLÓGICO
PAPA
AGROECOLOGÍA DEL SECTOR DE
HUACA
SUELOS
SUELOS
PROFUNDOS
PROFUNDOS
CON BUEN DRENAJE
BIEN DRENADOS
TEXTURA FRANCA
COMPATIBLE
TEXTURA FRANCO LIMOSOS
ALTO CONTENIDO DE MATERIA ORGÁNICA
SUELOS NEGROS
pH 5-6
pH 5.5 a 6.0
PRECIPITACIÓN
PRECIPITACIÓN
600 a 700 mm
NO COMPATIBLE
ALTITUD
ALTITUD
2600 a 3500 m.s.n.m.
Fuente: INIAP. Guía de Cultivos. 1999
1000 a 1500 mm
COMPATIBLE
2800 m.sn.m..
Fuente: CONVENIO MAG -IICA-CLIRSEN. 2000
ARROZ
SUPERFICIE COSECHADA DE ARROZ
AÑO 1997
MILES ha
271
272
270
268
266
S UPERFICIE
COS ECHADA
262
264
262
260
258
256
Ecuador
Perú
PAÍS
Fuente: Proyecto SICA/MAG
Elaboración: Convenio MAG/IICA/CLIRSEN
ARROZ
PRODUCTIVIDAD DEL ARROZ
AÑO 1997
5.5
6
5
4
3
R EN D IM IEN TO
TM /ha 3
2
1
0
Ecuador
Pe rú
PAÍS
Fuente: Proyecto SICA/MAG
Elaboración: Convenio MAG/IICA/CLIRSEN
REQUERIMIENTO
AGROECOLÓGICO ARROZ
AGROECOLOGÍA DEL SECTOR
DE DAULE
SUELOS
SUELOS
ARCILLOSO, FRANCO ARCILLOSO O FRANCO
LIMOSO
COMPATIBLE
ARCILLOSO
MAL DRENAJE
COMPATIBLE
MAL DRENADO
pH 6.5 a 7.5
NO COMPATIBLE
pH 7.6 a 8.5
PRECIPITACIÓN
PRECIPITACIÓN
800 a 1240 mm
COMPATIBLE
TEMPERATURA
TEMPERATURA
22-30 °C
Fuente: INIAP. Guía de Cultivos. 1999
1000 a 1250 mm
COMPATIBLE
24-26°C
Fuente: CONVENIO MAG -IICA-CLIRSEN. 2000