Estudios de agricultura de precisión y especies mediante tecnología satelital y vehículos aéreos

Transcripción

1 Estudios de agricultura de precisión y especies mediante tecnología satelital y vehículos aéreos Dr. Manuel A. Jiménez Lizárraga Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ciencias Físico Matemáticas

2 Parques Nacionales Según la Conabio, los parques nacionales del noreste de la republica son fuente de agua para las ciudades urbanas. En los últimos años muchas de estas zonas están siendo amenazadas por la deforestación, la urbanización y la contaminación. En los alrededores de la Cd de Monterrey existen áreas forestales protegidas, según la Comisión Nacional para el Uso y Conocimiento de la Biodiversidad. Una de estas áreas es el Parque ecológico Chipinque, el cual forma parte de la Sierra Madre Oriental y se localiza en los municipios de Garza García y Monterrey en el estado de Nuevo León, México (25 33 y N; y E, Fig. 2). Campus Ecológico en Iturbide Nuevo León. Imagen (fotografía o gráfica)

3 Sistemas Aéreos no Tripulados para Monitoreo y Estudios Ambientales Las plataformas basadas en pequeños vehículos aéreos no tripulados, también llamados plataformas de sensoramiento remoto de baja altitud y aun el uso de nanosatelites; están demostrando una alternativa potencial real dado su relativamente bajo costo de operación y su gran flexibilidad en el monitoreo del medio ambiente, adquisición de imágenes de alta resolución temporal y espacial y su facilidad en la programación de la toma de imágenes.

4 Objetivos del Proyecto y Metas por alcanzar (3 años) Generar monitoreo, investigación y análisis de las siguientes variables en zonas forestales y periurbanas: Cobertura vegetal, Clasificación, cuantificación y estado de especies. Características de suelo y Medición de variables de la atmosfera. Se generaran mosaicos de zonas, mapas correspondientes a las zonas y bases de datos con información atmosférica. Esta información servirá para dos objetivos: Reforestar áreas seleccionadas mediante un lanzador de semillas. Generar modelos matemáticos de simulación para el cambio de variables atmosféricas, cobertura vegetal y condición de suelo.

5 Avances alcanzados en el 1er año de Proyecto Los avances de este 1er años son: Integración, configuración y puesta en marcha de distintas plataformas aéreas Hexacoptero equipado con: cámara RGB 25 Mps. Hexacoptero equipado con cámara hiperespectral 5 canales y térmica. Hexacoptero con sensores atmosféricos. Ala fija X8 cámara RGB

6 Vuelos de Calibración y Análisis preliminar Se han obtención en secciones de parque nacional cumbres lo siguiente: Mosaicos RGB Distintos índices de vegetación, NDVI, RVI, SAVI, etc. Mapas 3D Se están procesando las imágenes para obtener: Cuantificación, clasificacion y estado de arboles, alturas promedio. Estrés hídrico. Para el procesamiento se están utilizando técnicas como Machine Learning, Redes Neuronales, etc.

7 Diseño de SANT para Mediciones Atmosféricas Definición de contaminantes a medir. Efecto upwash Efecto downwash 1. Monóxido de carbono. 2. Dióxido de carbono. 3. Oxigeno molecular. 4. Ozono (O3). 5. Óxido de nitrógeno (NO). 6. Dióxido de nitrógeno (NO2). 7. Dióxido de azufre (SO2). 8. Hidrogeno (H2). 9. Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs). Y como datos extras de meteorología: 10. Temperatura 11. Humedad. 12. Presión atmosférica Efecto downwash de un multirrotor, área limitada con rojo en simulación CFD.

8 Modelo de Simulación y Resumen de Resultados Productos académicos generados hasta este momento: Alumnos graduados: Integración de un VANT para fines de inspección en la agricultura de precisión usando algoritmos de visón por computadora. J. Olguin Especialidad en Mecatrónica. Medición de Calidad de Aire mediante VANT. N. Hernandez, Maestría M. Análisis Aerodinámico de un VANT para aplicación en AP. Exiquio Valenzuela, Licenciatura en Aeronáutica. Divulgación: Evaluación de Estrés Hídrico mediante fotografía hiperespectral basada en VANT's, 7o Foro de Divulgación Científica y Tecnológica, Facultad de Ciencias FM, UANL. (Poster)