Dentro da exploração agrícola Inteligente: a tecnologia que liga Satélites, Sensores e IA
A agricultura passou por mudanças profundas nas últimas décadas. Antigamente, a atividade agrícola era baseada principalmente na experiência e intuição, sem qualquer oportunidade de prognosticar ou planejar rendimentos e lucros. Mas o que mudou? Os agricultores modernos utilizam imagens de satélite, sensores IoT e análises de IA para monitorar seus campos em tempo real, mesmo sem inspeções presenciais. Todos esses dados são apresentados em um formato claro e compreensível – e você pode aceder a imagens de satélite em tempo real através de uma plataforma dedicada, que permite visualizar condições do solo, saúde das culturas, padrões climáticos e progresso do crescimento em um só lugar. O resultado? Uma agricultura mais inteligente, melhores rendimentos e um uso mais sustentável de cada recurso.
Gestão de riscos na agricultura por meio de imagens de satélite
O uso de imagens de satélite pode ajudar agricultores e empresas agrícolas a reunir informações valiosas. Ao aceder a imagens de satélite em tempo real, os produtores podem obter dados precisos por meio de diferentes tipos de índices de vegetação, que analisam a saúde geral da cultura e a biomassa. Embora existam muitos índices de vegetação, e cada um deles forneça informações diferentes, todos funcionam de forma semelhante e perseguem o mesmo objetivo. Mais precisamente, o que é comum a todos os índices de vegetação é que todos eles analisam a condição da cultura por meio de mapas de satélite, e não diretamente no campo.
Agricultores que utilizam imagens de satélite no manejo das culturas podem identificar sinais precoces de distúrbios no crescimento das plantas. A monitorização do estado das plantas durante o período vegetativo por meio de imagens de satélite permite uma resposta oportuna em caso de infestações, deficiências de nutrientes ou quaisquer outros danos. Às vezes, as imagens de satélite revelam casos de infestação invisíveis a olho nu. Em outras palavras, as imagens de satélite detectam a infecção antes mesmo do surgimento de sintomas secundários.
Quando os agricultores detectam anomalias nas culturas, eles podem investigar a causa e encontrar uma solução adequada. Dessa forma, o uso de imagens de satélite pode economizar muito tempo para os agricultores. A principal razão é que os agricultores não precisam realizar inspeções diárias no campo. Eles podem fazer a inspeção apenas quando as imagens de satélite mostram que algo está acontecendo com as plantas. Mais importante ainda, as imagens de satélite permitem identificar com precisão o local no campo onde a anomalia foi detectada. Assim, quando os agricultores precisam fazer uma inspeção, eles não precisam vistoriar todo o campo, mas apenas uma parte específica dele.
Como vantagem adicional, as imagens de satélite fornecem outra informação útil: a determinação da maturidade da cultura. À primeira vista, determinar a maturidade da colheita pode parecer não estar relacionado ao gerenciamento de riscos. No entanto, a colheita no momento ideal tem um impacto sério no rendimento e na qualidade do produto. Portanto, agricultores bem-sucedidos praticam a colheita no momento ideal e frequentemente usam imagens de satélite para analisar se as culturas estão prontas para a colheita ou se precisam esperar um pouco mais.
O que é uma plataforma de Monitorização de Culturas?
Uma plataforma de monitorização de culturas é um centro de comando central, onde o agricultor pode acessar dados de múltiplas fontes sobre as condições das culturas, umidade do solo, previsões meteorológicas e muito mais. Como resultado, os produtores recebem uma visão abrangente e em tempo real do ciclo de vida da cultura por meio de imagens de satélite, sensores em solo e ferramentas analíticas. Funciona assim:
● Satélites como o Sentinel e o Landsat capturam imagens dos campos em várias bandas espectrais (visível, infravermelho próximo e outras, dependendo da finalidade).
● Em conjunto com os satélites, sensores IoT no solo medem a umidade, a temperatura e outros indicadores vitais. Em seguida, esses dados são enviados sem fio para o dispositivo do agricultor.
● Informações em tempo real sobre padrões climáticos, umidade e vento também são enviadas para a plataforma via API.
● De acordo com os dados coletados, tratores e colheitadeiras, equipados com GPS a bordo, podem se sincronizar para ajustar a irrigação e a fertilização, além de relatar seu desempenho geral.
● Todos os dados coletados e gerados são armazenados na nuvem da plataforma e estão disponíveis em qualquer lugar do mundo, garantindo clareza e padronização para todas as pessoas autorizadas.
Transformando a Luz dos Satélites em Informação: Como os Índices de Vegetação Ajudam os Agricultores a Agir Cedo
Os satélites Sentinel e Landsat são as principais fontes de imagens em várias bandas espectrais – comprimentos de onda visíveis, infravermelho próximo (NIR) e infravermelho de ondas curtas (SWIR). Com base nessas informações e nos índices de vegetação, um aplicativo constrói um mapa para os produtores, que podem melhorar o processo de plantio antes que as consequências afetem os rendimentos e os lucros. Uma ampla variedade de índices está à disposição dos agricultores:
● NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada): Mede a "saúde" da planta e a atividade fotossintética. Se os valores de NDVI estiverem baixos, significa que a planta está sofrendo com estresse hídrico, danos por pragas ou deficiência de nutrientes. O Instituto Agronômico (IAC) possui estudos que correlacionam a variação temporal do NDVI ao uso e manejo do solo.
● EVI (Índice de Vegetação Melhorado): Este índice é semelhante ao NDVI, mas é menos sensível às condições atmosféricas e à densidade do dossel, tornando-o adequado para áreas com vegetação densa.
● NDWI (Índice de Água por Diferença Normalizada): Este índice ajuda os agricultores a avaliar o teor de água nos campos e identificar zonas com irrigação excessiva ou insuficiente.
O Papel da IoT na Agricultura Inteligente
A Internet das Coisas traz um toque de magia ao que acontece no solo. Ela combina todos os pequenos sensores nos campos e nas máquinas, criando um sistema nervoso abrangente para a fazenda. Como resultado, todos os dados possíveis, como níveis de umidade, cronogramas de irrigação, temperatura e muitos outros fatores, são sincronizados em tempo real e submetidos a uma única plataforma em um formato claro e compreensível. Portanto, não haverá mais adivinhações para o agricultor sobre o que fazer em seguida. De modo geral, os processos podem ser automatizados sem a necessidade de participação nas atividades agrícolas principais:
● Irrigação Inteligente: Os sensores detectam o nível de umidade e transmitem esses dados aos sistemas de irrigação. Eles são ajustados automaticamente, fornecendo a quantidade perfeita de água para as plantas, exatamente nos momentos em que elas precisam.
● Agricultura de Precisão: As bordas dos campos são sincronizadas com os dados dos satélites, e os tratores são guiados com precisão centimétrica para evitar desperdícios.
● Controle de Pragas Direcionado: Usando dados do espaço e sensores no local, armadilhas com IA permitem que os agricultores pulverizem apenas onde necessário, em vez de todo o campo.
● Equipamentos Saudáveis: Os sensores atuam como um rastreador de fitness para tratores e prevem se eles precisam de manutenção antes que ocorra uma quebra. Dizem que é mais barato e fácil prevenir do que remediar.
O resultado são colheitas maiores e menos água desperdiçada. Na verdade, a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura descobriu que essa tecnologia pode aumentar a eficiência agrícola em até 25%.
O Futuro da Agricultura Inteligente
Os métodos tradicionais de gestão de culturas não são mais eficazes nas realidades modernas. As cadeias de abastecimento precisam ser estáveis devido ao crescimento populacional e às mudanças climáticas. Hoje, precisamos prever com precisão o que as plantas precisarão em seguida e identificar os fatores que podem impactá-las negativamente. É aqui que entram todas as tecnologias que podem não ter sido desenvolvidas para a agricultura, mas que, no entanto, são utilizadas nela. Pesquisadores da Embrapa já desenvolveram métodos inéditos que combinam imagens de satélite e algoritmos de inteligência artificial para mapear lavouras com mais de 95% de precisão
Os drones atuarão como batedores incansáveis, percorrendo vastos quilômetros de campos sem necessidade de recarga. A IA continuará a avançar, automatizando processos e aprendendo com novas circunstâncias em tempo real. Enquanto isso, o blockchain criará um "passaporte digital" para todos os rendimentos e produtos dos campos. Como resultado, a logística será clara e transparente, e você terá uma compreensão precisa do que está na sua prateleira e onde cada alimento foi produzido. Isso construirá uma cadeia de abastecimento mais confiável e segura.
É assim que construiremos um futuro mais brilhante e mais verde para a agricultura, que aumente os lucros e fortaleça a nossa segurança alimentar global.
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Autor: Kateryna Sergieieva
Kateryna Sergieieva tem um Ph.D. em tecnologias da informação e 15 anos de experiência em sensoriamento remoto. Ela é uma cientista responsável pelo desenvolvimento de tecnologias para monitorização por satélite e detecção de mudanças em características de superfície. Kateryna é autora de mais de 60 publicações científicas.