Uso de vehículos aéreos no tripulados en la agricultura. Ponente: Miguel A. Moreno Hidalgo Fecha: Noviembre 2014
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- Raúl Carrasco Camacho
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1 Uso de vehículos aéreos no tripulados en la agricultura Ponente: Miguel A. Moreno Hidalgo Fecha: Noviembre 2014
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3 Contenidos: 1. Introducción a la gestión de los sistemas agrícolas mediante teledetección 2. Adquisición de datos mediante UAV en la agricultura 3. Determinación de relaciones entre índices de vegetación y parámetros biofísicos 4. Otras aplicaciones
4 APLICACIONES EN AGRICULTURA
5 APLICACIONES EN AGRICULTURA La teledetección juega un papel muy importante en la monitorización de cultivos y en el apoyo a la toma de decisiones Fuente: David Hernández, UCLM
6 APLICACIONES EN AGRICULTURA Para extraer información de las imágenes obtenidas, se usan tradicionalmente índices de vegetación Fuente: Magali Odi, CITRA, Universidad de Talca, Chile
7 Reflectividad APLICACIONES EN AGRICULTURA Para extraer información de las imágenes obtenidas, se usan tradicionalmente índices de vegetación Evolución Reflectividad Espectral Sorgo Año DoY Longitud de Onda (nm) Fuente: Magali Odi, CITRA, Universidad de Talca, Chile
8 APLICACIONES EN AGRICULTURA En los últimos años aparecen los vehículos aéreos no tripulados suministrando imágenes de muy alta resolución espacial y temporal Zhang and Kovacs, 2012
9 APLICACIONES EN AGRICULTURA Visión computacional vs. teledetección
10 APLICACIONES EN AGRICULTURA VARI green verde verde rojo rojo azul
11 UAV: Unmanned Aerial Vehicle
12 CARACTERÍSTICAS md4-200 VTOL: Vertical Take off and Landing Fibra de carbono (aprox. 700 g) Permite levantar hasta 200 g Cuatro motores Sensores para el control del vuelo: Radio control Sensores electrónicos GPS Procesado de la información: CPU 2X32 bits Filtro Kalman Actuadores
13 Motores 4 motores de corriente continua 24 polos En suspensión 1800 rpm Cada motor tiene 3 sensores Hall Posición instantánea del paso del motor Velocidad de giro Envían la información al control electrónico
14 Control electrónico Módulo IMU (Inertial Measurement Unit) Controla la posición mediante: Sensor de cabeceo Acelerómetro Barómetro Integración de la información con filtros Kalman Controlador de vuelo (FC) Interpreta los comandos del radio control Interpreta la señal del GPS MicroSD para almacenar información del vuelo
15 Transmisión de la información Radio control Mando de control remoto a 35 MHz Telecontrol y transmisión de video Antena en dron de 2,4 GHz, emite a 10mW, con amplificador de señal a 200 mw FrameGrabber para llevar la información de video a un portátil (en estación base)
16 Sensores Soporte giroestabilizado con servo Conexión para control remoto de disparo y zoom Pentax A40 Canon Ixus 115HS Photon 320 (térmica) ADC Lite (infrarrojo cercano, NDVI) Calibración de cámaras (geométrica y radiométrica)
17 Cámaras. Calibración geométrica de cámaras (distorsión radial y tangencial)
18 Cámaras. Calibración geométrica de cámaras (distorsión radial y tangencial)
19 Cámaras. Calibración geométrica de cámaras (distorsión radial y tangencial)
20 Cámaras. Calibración geométrica de cámaras (distorsión radial y tangencial)
21 Cámaras. Calibración radiométrica
22 Nivel digital, Banda 1 Cámaras. Calibración radiométrica y = x R² = y = x R² = T Cuerpo Negro= 25ºC T Cuerpo Negro= 60ºC Temperatura de la cámara, ºC
23 Cámaras. Calibración radiométrica
24 Cámaras. Calibración radiométrica
25 PROCESO DE OBTENCIÓN DEL PRODUCTO GEOMÁTICO 1. Definición del proyecto de vuelo Tipo información requerida (tipo de cámara) Resolución requerida Área a medir 2. Planificación del vuelo Si es posible, visita previa para detección de obstáculos Tiempo de vuelo Estado del tiempo (predicción AEMET) 3. Colocación de dianas y medidas con GPS 4. Ejecución del vuelo 5. Proceso fotogramétrico: Orto y MDT 6. Extracción de información útil
26 Planificación de vuelos Ejecución del vuelo. Programación del vuelo Desarrollado por David Hernández, UCLM y Carlos Espadas, Ingecor-Geomática Distribuido por Ingecor-geomática
27 Planificación de vuelos Ejecución del vuelo. Programación del vuelo Desarrollado por David Hernández, UCLM y Carlos Espadas, Ingecor-Geomática Distribuido por Ingecor-geomática
28 Planificación de vuelos Ejecución del vuelo. Programación del vuelo
29 Planificación de vuelos Ejecución del vuelo. Programación del vuelo
30 Planificación de vuelos Ejecución del vuelo. Programación del vuelo
31 Planificación de vuelos
32 Planificación de vuelos
33 Planificación de vuelos
34 Planificación de vuelos
35 Planificación de vuelos
36 Colocación de dianas y medidas con GPS
37 Colocación de dianas y medidas con GPS Colocación de dianas en la zona de vuelo Medidas de dianas con GPS
38 Ejecución del vuelo
39 Ejecución del vuelo
40 Proceso fotogramétrico: Orto y MDT Image Master ( Agisoft Photoscan ( Apero-MicMac (
41 Proceso fotogramétrico: Orto y MDT
42 Proceso fotogramétrico: Orto y MDT
43 25/01/12
44 25/01/12 Productos geomáticos obtenidos
45 07/03/12 Productos geomáticos obtenidos
46 29/03/12 Productos geomáticos obtenidos
47 23/05/12 Productos geomáticos obtenidos
48 2 nd July 2012
49 27 th July 2012
50 13 th August 2012
51 28 th August 2012
52 3 rd October 2012
53 2 nd July 2012
54 2nd August 2012
55 30 th August 2012
56 APLICACIONES EN AGRICULTURA
57 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde
58 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde
59 LAIC SOFTWARE APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde
60 LAIC SOFTWARE APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde
61 LAIC SOFTWARE APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde
62 LAIC SOFTWARE APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde
63 LAIC SOFTWARE APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde
64 - Validación del LAIC APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde
65 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde Canapy cover, % GSD, cm
66 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde
67 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde
68 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde
69 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde
70 NDVI APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde y = x x R² = GCC
71 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde VARI green verde verde rojo rojo azul
72 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde VARI, Visible Atmospherically Resistant Index (V-R/V+R-B)
73 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde
74 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Fracción de cobertura verde
75 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Medidas en campo y laboratorio
76 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Medidas en campo y laboratorio
77 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Medidas en campo y laboratorio
78 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Medidas en campo y laboratorio Hojas de otras cepas en la misma parcela Validación (LICOR- 3000) Refractómetro para determinar calidad de la producción
79 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Resultados Figure 5. Relationship between canopy cover and leaf area index for data samplings 1, 2 and 3 using a linear model.
80 LAI (m^2/m^2) APLICACIONES EN AGRICULTURA. Resultados LAI vs. CC y = -0,0007x 2 + 0,1302x - 1,51 R 2 = 0,9226 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00-1,00 CC (%)
81 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Estrés hídrico
82 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Estrés hídrico
83 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Estrés hídrico
84 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Estrés hídrico
85 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Estrés hídrico
86 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Estrés hídrico
87 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Estrés hídrico
88 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Producción de biomasa
89
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96 Step 1. Loading orthoimage (Geo- Tiff) Step 2. Loading point cloud (las) Step 3. Clipping points from surrounding area of one plant (blue polygon) Step 4. Clipping points from the plant (red polygon) Step 5. Generation of DSM Step 6. Generation of DEM Step 7. Calculating the difference between DSM and DEM Step 8. Calculating the volume occupied by the plant
97 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Producción de biomasa
98 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Producción de biomasa
99 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Producción de biomasa
100 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Producción de biomasa
101 101
102 102
103 103
104 104
105 Malas hierbas UAV (Unmanned Aerial Vehicle) Aplicación localizada Producto geomático 105
106 OTRAS APLICACIONES Localización de malas hierbas y aplicación localizada de herbicidas
107
108 Vulpia
109
110 RESUMEN PARCELAS SUPERFICIE PARCELA (ha) CULTIVO PROBLEMÁTICA P1 3,76 Cebada Hoja estrecha P2 8,90 Cebada Hoja Ancha P3 32,00 Maíz Cirsium spp. P4 19,00 Girasol Cirsium spp. P5 16,00 Maíz Shorgum spp. 110
111
112 LAIC 112
113 3. Resultados y discusión. Escenario 1: - % superficie tratada? - Superficie parcela? -100 % parcela recorrida. -Coste herbicida 30 /ha. Escenario 2: - % superficie tratada? - Coste herbicida? -100 % parcela recorrida. -Superficie parcela 60 ha. Escenario 3: - % superficie tratada? - % parcela recorrida? -Superficie parcela 60 ha. -Coste herbicida 30 /ha. 113
114 3. Resultados y discusión. Escenario 1: - % superficie tratada? - Superficie parcela? -100 % parcela recorrida. -Coste herbicida 30 /ha. Escenario 2: - % superficie tratada? - Coste herbicida? -100 % parcela recorrida. -Superficie parcela 60 ha. Escenario 3: - % superficie tratada? - % parcela recorrida? -Superficie parcela 60 ha. -Coste herbicida 30 /ha. 114
115 3. Resultados y discusión. Escenario 1: - % superficie tratada? - Superficie parcela? -100 % parcela recorrida. -Coste herbicida 30 /ha. Escenario 2: - % superficie tratada? - Coste herbicida? -100 % parcela recorrida. -Superficie parcela 60 ha. Escenario 3: - % superficie tratada? - % parcela recorrida? -Superficie parcela 60 ha. -Coste herbicida 30 /ha. 115
116 Jardín botánico de Albacete
117 Jardín botánico de Albacete
118 Jardín botánico de Albacete
119 Detección de hotspots en huertos solares
120 Yacimiento arqueológico
121 Detección de elementos obstructivos en el río Júcar
122
123
124 Requerimientos para incrementar la aplicabilidad del método Mayor autonomía de las baterías Mayor calidad de imagen en cámaras más ligeras Automatización del proceso fotogramétrico Calibración de relaciones entre los productos geomáticos y parámetros fisiológicos
125 Ext: 2825
126 Uso de vehículos aéreos no tripulados en la agricultura Ponente: Miguel A. Moreno Hidalgo Fecha: Noviembre 2014
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