Conceptos Clave en la Transformación Digital del Agro
Agricultura de Precisión y Tecnologías Habilitadoras
¿Cuál es el objetivo principal o en qué consiste la agricultura de precisión “dura”?
Se enfoca en manejar la variabilidad espacial de los suelos y cultivos. Permite aplicar dosis variables de insumos (agua, fertilizantes, agroquímicos, semillas) según las necesidades detectadas. Busca la eficiencia en el uso de recursos y la optimización de la producción agrícola a través de datos objetivos obtenidos con sensores, imágenes satelitales y equipos especializados.
La agricultura digital involucra la combinación de dos conceptos principales. ¿Cuáles son?
- Agricultura de Precisión
- Agricultura Inteligente
Inteligencia Artificial y Conectividad
¿Qué tipo de inteligencia artificial «aprende patrones desde datos» y tiene un «razonamiento implícito, muy flexible y potente»?
IA conexionista (redes neuronales).
¿Qué es el IoT y por qué es importante en el sector agropecuario?
IoT es el Internet de las Cosas. Es un tipo de telemetría que disponibiliza datos en la nube provenientes de sensores conectados a internet. Es importante porque permite monitorear, recopilar y transmitir datos en tiempo real, facilitando decisiones de gestión agropecuaria.
El documento menciona las redes LPWAN. ¿Cuáles son las 3 características que las diferencia de las redes o sistemas de comunicación convencionales?
- Redes diseñadas para transmisión de datos desde sensores (M2M).
- Bajo consumo energético.
- Largo alcance de transmisión.
Ejemplos LPWAN licenciados y no licenciados.
- Licenciados: NB-IoT, LTE-M.
- No licenciados: LoRa/LoRaWAN, Sigfox.
¿Cómo solucionar el problema de conectividad si solo una esquina del campo tiene 4G?
Instalar un gateway IoT en la zona con 4G y usar LoRa, Sigfox u otra red no licenciada para conectar las RTU hacia ese punto, que envía los datos a la nube.
Sistemas de Navegación y Datos
Mencione cuatro sistemas de navegación global por satélite (constelaciones GNSS).
GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou. (También QZSS y NavIC.)
Concepto de geofence y ejemplo.
Cerca virtual generada con GNSS que alerta entradas o salidas. Ejemplo: Nofence para manejo de ganado.
¿Cuál es la diferencia entre exactitud y precisión?
- Exactitud: qué tan cerca está una medición del valor real.
- Precisión: qué tan repetibles son las mediciones.
¿Qué es la granularidad en los datos y cuál es su importancia?
Frecuencia con que un sensor registra datos. Mayor granularidad: más detalle. Menor granularidad: menos consumo energético.
Gestión de Datos y Programación
¿Qué es el Web Scraping y qué ejemplo de uso podría aplicarse en agricultura?
Es extraer datos de forma automatizada de sitios web no estructurados y transformarlos en un formato estructurado. Ejemplo: extraer precios agrícolas de un portal mayorista para analizar tendencias.
¿Para qué sirven las API? Mencione un ejemplo.
Permiten que dos programas se comuniquen e intercambien datos. Ejemplo: API de MeteoBlue para obtener datos climáticos para riego automatizado.
Sensores y Actuadores
Aparte del precio, ¿qué diferencia un sensor de grado científico de uno de grado técnico?
Mayor exactitud y precisión.
Mencione las tres partes o componentes de un sensor.
- Elemento sensor.
- Transductor.
- Transmisor.
Tres partes de un sensor y función.
- Elemento sensor: capta el estímulo.
- Transductor: convierte el estímulo en señal eléctrica.
- Transmisor: procesa o acondiciona la señal.
Tres ejemplos de actuadores.
Válvulas, bombas, motores, relés, compuertas, dosificadores.
Teledetección y Fotogrametría
Resoluciones y Tipos de Sensores
En teledetección, ¿qué diferencia hay en detectar o identificar y de qué depende?
- Detectar: es confirmar la presencia de un objeto.
- Identificar: es determinar qué objeto es.
Depende de la resolución espacial (GSD): GSD x 3 para detectar, GSD x 20–25 para identificar.
¿Cómo se denomina y qué significa la teledetección obtenida mediante un UAS?
LARS: teledetección a baja altitud, bajo 120 m.
Explique y mencione cómo se expresa o mide la resolución geométrica y la temporal.
- Resolución geométrica: GSD (metros o centímetros por pixel).
- Resolución temporal: intervalo de revisita del satélite o dron (días).
¿Qué son los satélites geoestacionarios?
Satélites que orbitan sobre el ecuador a la misma velocidad de rotación de la Tierra, por lo que parecen fijos en el cielo. Se usan en telecomunicaciones y meteorología.
¿De qué depende la resolución espacial cuando se utiliza una cámara multispectral o RGB montada en un UAS?
De la altura de vuelo, tamaño físico del pixel y distancia focal de la lente.
¿Cómo se mide la resolución radiométrica?
Por la cantidad de niveles digitales o bits que puede distinguir un sensor.
¿Por qué una cámara hiperespectral tiene mayor resolución espectral que una multiespectral?
Porque divide el espectro en cientos de bandas muy estrechas y continuas; la multiespectral solo usa pocas bandas.
¿Qué significa “firma espectral” y con qué sensores se puede obtener?
Es el patrón de reflectancia característico de un material en distintas longitudes de onda. Se obtiene con cámaras hiperespectrales y espectrorradiómetros.
El NDVI qué es y con qué cámara se puede obtener.
Índice de vegetación que mide actividad fotosintética. Se calcula como (NIR – Red) / (NIR + Red). Se obtiene con cámaras multiespectrales, hiperespectrales o sensores que incluyan bandas roja y NIR.
¿Por qué las cámaras hiperespectrales cuentan con un solo lente y las multiespectrales varios?
- Hiperespectrales: usan un prisma que separa la luz en muchas bandas.
- Multiespectrales: usan distintas lentes o filtros para cada banda.
Productos Fotogramétricos y Modelos de Elevación
¿Qué es un ortomosaico RGB?
Una imagen aérea corregida geométricamente y georreferenciada, compuesta por muchas fotos RGB tomadas por un dron.
¿Qué finalidad tienen los Puntos de Control o de Apoyo (Ground Control Point)?
Georreferenciar y ajustar con precisión el ortomosaico y productos derivados.
Menciona los seis productos cartográficos generados mediante vuelos con drones y SfM.
- Ortomosaico RGB.
- Nube de puntos densa.
- DSM (Modelo Digital de Superficie).
- DTM (Modelo Digital del Terreno).
- Curvas de nivel.
- Modelo 3D texturizado.
¿Qué finalidad tienen los Check Points?
Validar la precisión del modelo comparando coordenadas reales con las estimadas por el software.
Mencione dos softwares SfM vistos en clases.
Pix4Dmapper, Agisoft Metashape. (Otros: DJI Terra, DJI SmartFarm Web, Correlator3D, OpenDroneMap, DroneDeploy.)
¿Cómo se calcula un modelo de altura de canopia?
CHM = DSM – DTM.
¿En qué caso conviene usar LiDAR en vez de aerofotogrametría?
En terrenos con alta cobertura vegetal porque el láser penetra el dosel y permite obtener la topografía real del suelo.
¿Qué es un LiDAR batimétrico y qué lo caracteriza frente al tradicional?
LiDAR para medir bajo el agua, usando un haz verde-azulado (500–600 nm) que penetra el agua y uno rojo/NIR (700–1300 nm) para superficie. El tradicional usa solo NIR y no penetra el agua.
¿Cómo funciona un LiDAR y qué sensores necesita para generar la nube de puntos?
Emite pulsos láser y mide el tiempo de retorno. Necesita sensor LiDAR, IMU y GNSS diferencial.
Aplicaciones Específicas de Sensores Remotos
¿Qué es el digital crop scouting? Mencione un ejemplo.
Monitoreo digital del cultivo mediante teledetección, drones o apps. Ejemplo: Skippy Scout.
¿Por qué no se recomienda NDVI para evaluar variabilidad espacial y qué alternativas existen?
Se satura en canopias densas y tiene efecto suelo en etapas iniciales. Alternativas: MSAVI1/2, WDRVI.
Mencione cuatro aplicaciones de imágenes multiespectrales en agricultura.
- Delimitación de zonas homogéneas de manejo.
- Ubicación de sensores.
- Agricultura de precisión.
- Riego de precisión (Kc satelital y ET0).
(Otras: etapas fenológicas, fertilización nitrogenada, pronóstico de rendimiento).
¿Qué es la calibración radiométrica multiespectral y cómo se realiza según condiciones del cielo?
Transforma DN a reflectancia real usando paneles calibrados y/o sensor de irradiancia.
- Despejado: panel antes o después.
- Cénit solar con nubosidad tenue: usar sensor de irradiancia.
- Fuera del cénit: irradiancia + corrección por ángulo solar.
- Nubes aisladas: no volar.
¿Cuál es la principal ventaja del NDVI SAR sobre uno multiespectral?
Independencia de la luz y condiciones atmosféricas; funciona día y noche y atraviesa nubes.
Principal uso agrícola del mapa termográfico UAS.
Evaluación de estrés hídrico (CWSI) y detección de fallas de riego.
Diferencia entre cámara termográfica radiométrica y no radiométrica.
- Radiométrica: mide temperatura absoluta por pixel.
- No radiométrica: solo muestra diferencias cualitativas.
Clasificación de Redes
¿Cómo se clasifican las redes por alcance?
PAN, LAN, WAN.
Tres atributos principales de LPWAN.
- Gran rango de cobertura.
- Bajo consumo energético.
- Bajo ancho de banda.