Como usar VANTs (DRONES) na Agricultura

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Um assunto que tomou conta do cenário de 2015 foi o de como usar VANTs (DRONES) na agricultura. Aqui no InteliAgro já abordamos o assunto, mas mais de maneira expositiva. Esse post tem a intenção de ser mais técnico e mais focado nos benefícios imediatos que a tecnologia pode trazer para todos os agricultores.

Tudo começou  durante a euforia para participar do DRONESHOWLA (muito bem organizado pela equipe do Mundo GEO). Quanto mais próximo o evento ficava, mais surgiam coisas novas e aplicações que pareciam extremamente vantajosas aos usuários. Eu pessoalmente tateio o assunto há alguns anos, mas trabalhar especificamente com isso não é minha praia. Como tenho expertise em sensoriamento remoto orbital, confesso que já cometi muitos erros ao tentar utilizar as mesmas ferramentas que utilizo com os satélites e tentar obter os mesmos produtos que obtenho com os satélites. Vamos, aqui, mostrar quando e aonde cada tecnologia tem sua melhor aplicação.

Para começar temos que partir do primeiro ponto chave para essa questão. Qual o nome correto? VANT, DRONE, UAV, RPA?

VANT é a sigla para Veículo Aéreo Não Tripulado, DRONE é um apelido para essas aeronaves, em inglês significa zangão e remete ao barulho que alguns modelos produzem os levantar voo, UAV é a sigla para Unmanned Aerial Vehicle e RPA é a sigla para Remotely Piloted Aircraft.

Na verdade todos esses nomes remetem a mesma coisa, mas o termo que vem sendo mais aceito no meio parece ser RPA. A diferença considerável são os tipos que existem que entre os civis são basicamente três:

  • Multirotor;
  • Asa fixa;
  • Balão.

Os dois primeiros (multirotor e asa fixa) dominam 99% do mercado atual por possuírem mais opções comerciais disponíveis.

Tendo esse primeiro conceito em mente, vem o ponto fundamental que é o que deseja-se fazer com o imageamento através dos VANTs. Cada tipo possui uma determinada autonomia e custo de operação. Em missões de scouting, ou seja, onde os equipamentos servem para observar regiões que a olho nu, na altura do solo, não é possível, o mais indicado pode ser o multirotor. O custo é bem menor e o recobrimento pode ser compensado por viagens de carro dentre os talhões para levantar voo e pousar de diferentes locais. Outro uso dos multirotores é para aumentar o número de amostragens em talhões. Por exemplo para falhas: ao invés de fazer poucas amostrar em campo, usa-se esse equipamento e aumenta-se muito o número de amostras. Mesma ideia seria empregada para verificação de pragas.

Pensando em Agricultura de Precisão, existe uma inversão nas necessidades. É preciso saber espacialemente dentro de cada talhão onde estão as falhas e/ou pragas e/ou daninhas. Por conta disso, é preciso um sobrevoo de toda a área monitorada e para isso a melhor opção são os VANTs de asa fixa. Eles tem uma autonomia muito maior e capacidade de carregar sensores mais robustos além das tradicionais câmeras compactas.

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Após essa introdução, aqui começa o artigo!

Como disse no começo, comparar RPAs com satélites é praticamente uma heresia. Cada um tem sua finalidade. Imagine usar um único RPA para mapear a soja do estado do Paraná. Quanto tempo isso levaria? Imagine agora usar um satélite de 30m de pixel para imagear um talhão de soja a procura de plantas que falharam a germinação. Quantas plantas cabem em 30m x 30m?

Cada equipamento tem seu valor aplicado àquilo que seu projeto aceita. Em uma usina de cana, o uso de ambas tecnologias simultaneamente é facilmente entendido:

Pensando-se em uma usina de médio porte com 30 mil hectares de cana plantada. É de extrema importância que esses 30 mil hectares sejam inspecionados diariamente para verificar se existe alguma anormalidade em relação ao desenvolvimento esperado. Isso faz com que as perdas sejam menores e caso existam, que sejam antecipadas no planejamento. Para imagear essa área todos os dias, é impossível utilizar VANTs. Ao mesmo tempo, fazer um levantamento detalhado do canavial, localizando exatamente aonde estão dentro de cada talhão as falhas, pragas e daninhas é impossível utilizar satélites. Surge então um sistema integrado e muito interessante onde o imageamento por satélite serve de alerta para ativar o imageamento via VANT e esse é responsável por detectar e localizar esses problemas nos talhões.

Os principais usos para VANTs na agricultura hoje são:

  • Identificação de Falhas;
  • Identificação de Pragas;
  • Identificação de Plantas Invasoras;
  • Identificação de Erosão.

Usos em estudo:

  • Estimação de Produtividade;
  • Identificação de Doenças;
  • Verificação de Necessidade de Irrigação.

Para os usos já consolidados ainda existe muito em que se pode avançar, mas os produtos entregues são de boa qualidade. Bons RPAs hoje em dia podem imagear até 5 bandas do espectro e com isso gerar informação bastante interessante ao usuário final. O gargalo ainda é o processamento que não é tão automatizado quanto seria necessário para alavancar a tecnologia ao máximo que ela pode chegar, mas estão sendo desenvolvidas muitas coisas nesse sentido. Uma empresa parceira nossa a GEOCOM é uma da pioneiras no uso de VANTs para agricultura com um total de área já sobrevoada de mais de 40.000 hectares e podemos ver a seguir algumas imagens de trabalhos nesse sentido feitos por eles.

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Para os usos em estudo ainda existe muito debate entre qual a melhor forma de fazê-los, mas já existem alguns avanços. O uso de escaneamento a laser (LIDAR), sensores hiper espectrais e câmeras térmicas estão sendo considerados. Alguns grupos já tentam estimar produtividade com altura de planta (adquirida por estereoscopia) mas nenhum resultado muito bom foi publicado até o momento.

Por todos os fatores citados, vê-se que a tecnologia é promissora, mas ainda depende de avanços tecnológicos contínuos para que não seja abandonada como já fizeram no passado. A melhor maneira de usar VANTs na agricultura é com bom senso e ponderação de o que é possível fazer e como se deve fazer. Profissionais e empresas sérias estão cientes disso e trabalham a cada dia para alavancar ainda mais os avanços e usos dessa tecnologia na agricultura brasileira.

Para entender melhor as diferenças e semelhanças entre VANTs e Satélites acesse: www.geocrop.com.br

E para entender o que já está sendo feito com VANTs acesse: www.geocom.com.br

12 COMENTÁRIOS

  1. Duft,
    Identificação de pragas e plantas invasoras…. mmmm, tenho minhas dúvidas. Plantas invasoras somente se o cultivo não estiver estabelecido, do contrário acho difícil. Mesmo com sinal hyperspectral não conseguimos diferenciar o que é o que. Tem um grupo na Austrália que trabalha com formato de folhas, mas isso é utilizando proximal sensing.
    Pragas, vai identificar que tem algum stress/dano… mas a razão desse stress pode ser inúmeras. A não ser que seja ao ponto danificar muito a planta – ou utilizando alta resolução temporal, mas logisticamente não é factível hoje. O mesmo para doença, se identifica que há stress…. agora identificar a razão, esse é o problema.
    Já há utilização de sensores hyper e thermal em UAVs, não somente RGB e Multispectral. Busque artigos do Pablo Zarco-Tejada que encontrá muita pesquisa utilizando esse tipo de plataforma com tais sensores. Aqui estamos trabalhando com hyper e thermal em avião, multi e thermal em UAV. Enfim, sim… a tecnologia tem potencial mas ainda há muito que considerar para chegar ao ponto comercial. (identificar falhas é ‘piece of cake’, agora vai gerar alguma recomendação nutricional?)
    Um Abraço,

    Francelino

    • Francelino, obrigado pelo comentário!

      Fico feliz que tenha lido esse texto! Sobre as suas questões, creio que o tom que eu quis dar ao texto é do uso estabelecido puramente comercial. Essas questões ainda encontramos no mundo acadêmico porque queremos sempre o melhor resultado, mas no dia a dia de uma usina por exemplo, ter algum resultado já é melhor do que nenhum.
      Para plantas invasoras, é necessário detectar antes do fechamento do dossel para haver possibilidade de aplicações, então hoje já é possível fazer esse uso desta forma. Se a cultura está estabelecida, vemos que o infra próximo reflete muito mais nas daninhas, então localizamos reboleiras e pode-se planejar a erradicação.
      Hyper e termal a mesma coisa, infelizmente não é economicamente viável, apesar de bons resultados. Mesmo caso do LIDAR, ótimos resultados mas não existe infra viável para carregar nuvens de pontos para tantas áreas.
      Agora concordo plenamente contigo, existe muito mesmo no que evoluir! Recomendação nutricional é um sonho bastante distante, mas identificar “coisas” no meio do talhão já pode ser um avanço e tanto para o que temos hoje em dia!

      Vamos conversar mais a respeito!
      Grande abraço!

  2. Gostaria de saber, em específico para Cultura da soja e milho!
    Quais os reais tipos de resultados eu consigo com o uso de vants! Conhecendo que posso levantar mapas de Falhas, biomassa, stress hídrico, etc!
    Quanto às pragas dessas culturas(soja e milho) e possível realizar um trabalho de MIP? E se possível qual tipo de sensor usar pra conseguir imagens de detecção de pragas como por exemplo lagartas?

    • André, olá!

      Creio que a utilidade seria o “scouting”, ou seja, você avaliar toda sua área constantemente. Se as folhas estão todas ok, se as árvores estão homogêneas e coisas do tipo. Em eucaliptos é muito usado para verificar formigueiros também.

      Obrigado pelo comentário.

  3. Bom dia. Gostaria de saber se existe empresas que oferecem o serviço de monitoramento de fazendas na região de Ribeirão Preto SP e qual o custo?

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