LA TELEDETECCION PARA AGRICULTURA DE … Sensores remotos... · principios de teledeteccion 1.fuente de ... sistema de monitoreo ambiental ... producto obtenido: base de datos base

LA TELEDETECCION PARA AGRICULTURA DE PRECISION

Ing. Augusto González ArtiedaCLIRSEN

CUANDO SE HIZO NECESARIO TENER UNA VISION NUEVA DEL

PLANETA TIERRA PARA ENFRENTAR PROBLEMAS FUNDAMENTA-

LES COMO LOS CAMBIOS CLIMATICOS, LA DEGRADACION Y PER-

DIDA DE LA BIODIVERSIDAD, EL AGOTAMIENTO DE LOS RECUR-

SOS NATURALES, O LA EXPANSION POBLACIONAL, LOS CIENTÍ-

FICOS ENCONTRARON UN VALIOS INSTRUMENTO EN EL USO

DE LOS SATELITES DE RECURSOS NATURALES

CUANDO SE HIZO NECESARIO TENER UNA VISION NUEVA DEL

PLANETA TIERRA PARA ENFRENTAR PROBLEMAS FUNDAMENTA-

LES COMO LOS CAMBIOS CLIMATICOS, LA DEGRADACION Y PER-

DIDA DE LA BIODIVERSIDAD, EL AGOTAMIENTO DE LOS RECUR-

SOS NATURALES, O LA EXPANSION POBLACIONAL, LOS CIENTÍ-

FICOS ENCONTRARON UN VALIOS INSTRUMENTO EN EL USO

DE LOS SATELITES DE RECURSOS NATURALES

INTRODUCCIONINTRODUCCION

SOLO DESDE EL ESPACIO A TRAVÉS DE LOS SATÉLITES, ESSOLO DESDE EL ESPACIO A TRAVÉS DE LOS SATÉLITES, ES

POSIBLE RECOGER DE MODO SIMULTÁNEO DATOS GLOBALESPOSIBLE RECOGER DE MODO SIMULTÁNEO DATOS GLOBALES

SOBRE LAS CONDICIONES DE LA SUPERFICIE TERRESTRE, DESOBRE LAS CONDICIONES DE LA SUPERFICIE TERRESTRE, DE

LA ATMÓSFERA, DE LOS OCÉANOS Y NATURALMENTE DE LASLA ATMÓSFERA, DE LOS OCÉANOS Y NATURALMENTE DE LAS

ACCIONES ANTRÓPICAS.ACCIONES ANTRÓPICAS.

INTRODUCCION.......INTRODUCCION.......

PRINCIPIOS DE TELEDETECCIONPRINCIPIOS DE TELEDETECCION1.FUENTE DE RADIACIÓN

TRAYECTORIA DETRANSMISIÓN

3. SENSOR

TRAYECTORIA DE TRANSMISIÓN

2. BLANCO UOBJETIVO

TRAYECTORIA DEREFLECCION

FRECUENCIA EN MEGAHERCIOSFRECUENCIA EN MEGAHERCIOS

RAYOS RAYOS GAMMAGAMMA RAYOSRAYOS--XX

(INTENSOS)(INTENSOS)

RAYOSRAYOS--XX(Débiles)(Débiles) ULTRA ULTRA

VIOLETAVIOLETA

I RI RN EN EF FF FR LR LA EA ER JR JR AR AO DO DJ OJ OOO

ONDASONDAS

INFRARROJO INFRARROJO TERMICOTERMICO

MICROMICRO UHFUHF VHFVHFRADIORADIOT V.T V.

RADARRADAR

1010 1010 1010 101013131414 1212 1111

1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 10101010 99 88 77 66 55 44 33 22

1011010.1100101

0.01 0.1 1 10 100 0.1

MetrosCentímetrosMicrómetrosAmgstromsLongitudde onda

ESPECTRO ELECTROMAGNETICO

AZUL VERDE

0.4 0.5 0.6 0.7

ROJO

LUZ VISIBLE

AZUL VERDE ROJO

REFLECTANCIA DEL TRIGOREFLECTANCIA DEL TRIGO

Bandas LANDSAT TM

Ref

lect

anci

a(%

)

LíneaLínea EdadEdad

REFLECTANCIA (%)REFLECTANCIA (%)

11 22 33 44105 días 2 55 22 3636128 días 3 5 5 28169 días 5 8 8 24Cortado 6 9 16 25

BANDASBANDAS

La Estación Cotopaxi recepta, graba y procesa información de la superficie terrestre captada por sensores diseñados para el estudio de los recursos naturales y el ambiente que se encuentran instalados ensatélites artificiales.

Los satélites de los cuales recibe información la Estación Cotopaxi son:

Landsat 5 USASpot 1 y 2 FranciaErs 1 ESAIRS 1C – 1D IndiaNOAA USASeaStar USA

Esta capacidad puede ser modificada para adquirir datos telemétricos de satélites similares.

SeaStarIRS 1C NOAAERSLandsat

Spot

Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos

Organismo CNES-FRANCIA

Administración SPOT IMAGE-FRANCIA

Lanzamiento 1986-1990

Bandas espectrales (um) MULTIESPECTRAL 0.50-0.59 / 0.61-0.69

0.79-0.90PANCROMÁTICO 0.50-0.90

Resolución espacial 20 m. espectral10 m. pancromático

Período orbital 26 díasAltitud 832 Km.

Ancho de barrido 2 x 60 KmPaso por el Ecuador 10:30 Hrs

CARACTERISTICAS DEL SATELITESPOT

P8R60500 P8R61599 P8R62599 P9R60500

P9R60700b P9R61500 P9R61799 P9R62500

IMAGEN LANDSAT 04 / 86 SECTOR NUEVA LOJA

Escalas:1:250.000

MACHALA

PASAJE

EL GUABO

IMAGEN LANDSAT 05 / 97 COMPOSICION DE BANDAS 4-5-3

Escalas:1:250.000

ANTESANTESANTES ACTUALACTUALACTUAL

ACTUALIZACION DE RIOSACTUALIZACION DE RIOSACTUALIZACION DE RIOS

2.2 CORRECCION Y ACTUALIZACION

Escalas:1:250.000

“”

PRODUCTO OBTENIDO:DEFINICIÓN DE METODOLOGÍA, ELABORACIÓN DE CARTOGRAFÍA BIO - FÍSICA Y SOCIO -ECONÓMICA, TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA Y PREPARACIÓN DE MANUALES OPERATIVOS.

BENEFICIO PARA EL PAÍS:IDENTIFICACIÓN Y CONTROL DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES PRODUCIDOS POR LAS ACTIVIDADES AGROPECUARIAS.

CONVENIO CLIRSEN – MAG - IICA


MONITOREO AMBIENTAL PARA EL SECTOR AGROPECUARIO

PRESA “LA ESPERANZA”

•SUELO •EROSION

•VEGETACION •ELIMINACION VEG. NAT.•USO DE SUELO

•AGUA •REG. HIDROLOOGICO

•HUMANO •PRODUCCION•DISTRIB. DE LA TIERRA

Componenteambiental

Proceso de cambio

SISTEMA DE MONITOREO AMBIENTALSELECCIÓN DE INDICADORES

COMPONENTE AMBIENTAL : SUELO

• Cobertura del suelo• Factores físicos

COMPONENTE AMBIENTAL : VEGETACION

• Ampliación de la frontera agropecuaria• Cambios en el uso del suelo• Uso agropecuario en áreas vulnerables

SISTEMA DE MONITOREO AMBIENTAL....SELECCIÓN DE INDICADORES

COMPONENTE AMBIENTAL : AGUA

• Arrastre de sedimentos• Escorrentía• Precipitación

COMPONENTE AMBIENTAL : HUMANO

• Productividad• Tamaño de la propiedad• Patrones de parcelamiento• ITH

QUIT O

GUAYAQU IL

MANTA

CUE NCA

SALINAS

LOJ A

AMBATO

IBARRA

RIOBAMBA

MACH ALA

LAGO AGR IO

QUEVEDO

LA TACUNGA

CHON E

PU YO

COCA

HUAQU ILL AS

EL CA RMEN

ESMERAL DAS

Lim inal

Macha lilla

TULCAN

Poso rja

CAÑAR

ALAUSI

BALZA R

MACAS

J AMA

Canoa

SI GCH OS

VAL DIVI A GUAM OTE

Su maco

Con on aco

PE DE RNALE S

Puer to Mu ria ldo

Cap .Ag usto Riv ad eneira

San Pablo d eTenta

San Jos é deGuayus a

300000

300000

400000

400000

500000

500000

600000

600000

700000

700000

800000

800000

900000

900000

1000000

1000000

1100000

1100000

1200000

1200000

1300000

1300000

9500000 9500000

9600000 9600000

9700000 9700000

9800000 9800000

9900000 9900000

10000000 10000000

10100000 10100000

R a n g o s d e P r e c i p i t a c i ó n ( m m . )

0 - 5 0 05 0 0 - 7 5 07 5 0 - 1 0 0 01 0 0 0 - 1 2 5 01 2 5 0 - 1 5 0 01 5 0 0 - 1 7 5 01 7 5 0 - 2 0 0 02 0 0 0 - 2 5 0 02 5 0 0 - 3 0 0 03 0 0 0 - 4 0 0 04 0 0 0 - 5 0 0 05 0 0 0 - 6 0 0 06 0 0 0 - 6 5 0 0> 6 5 0 0

C i u d a d e s

MAPA DE ISOYETAS DEL ECUADOR

COD. ESTACION X_COORD Y_COORD ALTURA PRECIPITACION T°. MEDIAM001 INGUINCHO 789113,9 10028800,0 3140 1373,4 9,9M002 LA TOLA 793137,2 9974612,0 2480 822,5 15,1M003 IZOBAMBA 772372,3 9959896,0 3058 1433,1 11,4M004 RUMIPAMBA S 768301,4 9886498,0 2680 522,2 14,0M005 PORTOVIEJO UTM 560143,8 9885687,0 44 492,6 24,9M006 PICHILINGUE 671112,8 9876917,0 120 2142,3 24,7M007 NUEVO ROCAFUERTE 1123786,0 9898313,0 265 2855,5 25,1M008 PUYO 834213,6 9835044,0 960 4508,5 20,6M012 LA CUCA 603673,8 9614006,0 20 672,8 25,6M019 TAISHA 888900,7 9736576,0 508 2850,1 23,9M020 LIMONCOCHA 987859,4 9955021,0 310 3095,5 24,8M021 ATUNTAQUI 809319,1 10036890,0 2200 686 15,5M022 TABACUNDO 810269,4 10006780,0 2955 929,4 12,8M023 OLMEDO P 828666,7 10016390,0 3120 930,3 11,0M024 QUITO I 779894,8 9980699,0 2800 1056,7 14,5M025 LA CONCORDIA 678584,1 9999754,0 360 3335,8 23,9M026 PUERTO ILA 682671,2 9946032,0 260 2787,9 23,8

RANGOS DE PRECIPITACION(mm)

CODIGO CARTA TEX TEX1PROFPEDREGDRENAJ CAPFREPH PH1 SALINFERTIL MO TOXICH10 AMBATO 3 2 4 1 2 4 4 6.6-7.5 1 4 3 1Fld ARENILLAS 7 3 3 1 3 3 3 <7 1 3 3 1Rtd+d3 BABAHOYO 11 4 3 1 3 3 3 5.5-6.5 1 3 3 1Mc BAHIA 9 3 2 1 3 4 4 >7 1 3 3 2J3 CAÑAR 1 1 4 1 1 4 4 6.6-7.5 1 1 1 1D9+Exd CUENCA 4 2 4 4 2 4 2 4.5-5.5 1 2 2 1Vxd STO.DOMINGO 11 4 2 1 3 4 3 <7 1 3 3 1Qld ESMERALDAS 13 4 3 1 4 4 3 5.5-7 1 3 2 1Fve GUAYAS 11 4 1 1 4 1 5 7.5-8.5 2 2 3 1H7 IBARRA 5 3 4 1 2 4 4 6.6-7.4 1 4 4 1Vab+Eb JIPIJAPA 10 4 2 4 3 4 4 >7 1 2 3 2G1' LOJA 11 4 4 1 3 4 2 4.5-5.5 1 3 2 1K2-N2 MACARA 11 4 4 1 3 4 4 6.5-7.5 1 3 3 1Fpd+Fpc+Qpc MACHALA 3 2 3 3 2 3 3 <7 1 2 2 1N1 MORONA 12 4 3 1 3 4 4 6.6-7.4 1 4 3 1ls MUISNE 9 3 1 1 3 2 5 7.5-8.5 4 2 2 1

BASE DATOS COMPONENTE SUELO

IMAGEN LANDSAT 02 / 98 (ESMERALDAS)

COMPOSICION 453Escalas:1:50.000

ACTUALIZACION DE CENTROS POBLADOSACTUALIZACION DE CENTROS POBLADOSACTUALIZACION DE CENTROS POBLADOS

ANTESANTESANTES

ACTUALACTUALACTUAL

2.2 CORRECCION Y ACTUALIZACION

Escalas:1:250.000

clirsen - augusto gonzalez

Escalas:1:50.000

IMAGEN LANDSAT – CIUDAD DE SANGOLQUI

Escalas:1:50.000


Aeropuerto de la Ciudad de Manta

SATELITE IKONOS-2

MODELOS DIGITALES DEL TERRENO

Cuenca - Ecuador

Guagua Pichincha

Representaciones tridimensionales de la superficie terrestre.


SENSORES MULTIESPECTRALESAEROPORTADOS

DETECCION DE PLAGAS Y ENFERMEDADESEN CULTIVOS


ESTUDIOS DE LA TIERRA

AGRICULTURA DE PRECISION

• CONDICIONES DE HUMEDAD DEL SUELO• CLASES DE FERTILIDAD

•AREAS EROSIONADAS Y EN PROCESO DE EROSION


Empacadora

Plantaciones deBanano

Cuidado delCultivo

Infraestructura

PROGRAMA NACIONAL DEL BANANO

PRODUCTO OBTENIDO:PRODUCTO OBTENIDO: BASE DE DATOS BASE DE DATOS GRGRÁÁ FICA Y ALFANUMFICA Y ALFANUM ÉÉRICA PARA LA RICA PARA LA CUANTIFICACICUANTIFICACI ÓÓ N DE SUPERFICIES BAJO N DE SUPERFICIES BAJO CULTIVO DE BANANO A ESCALA 1:25.000 CULTIVO DE BANANO A ESCALA 1:25.000 DE TODO EL PADE TODO EL PAÍÍ S. S.

INVENTARIO DE SUPERFICIES BANANERAS DEL ECUADOR

”

CONVENIO CLIRSEN –

BENEFICIO PARA EL PAIS:GESTION DE LA INFORMA-CION PARA MEJORAR LOSNIVELES DE PRODUCTIVI-DAD DEL SECTOR (CONTROLES FITOSANITARIOS, MA-NEJO DEL RIEGO, LABORES CULTURALES ….)

EL GUABO

BANANO

IMAGEN LANDSAT 5IMAGEN LANDSAT 5BANDAS 4,5,3 (R,G,B))BANDAS 4,5,3 (R,G,B))

AÑO 2000AÑO 2000SECTOR SAN JOSÉ DE SECTOR SAN JOSÉ DE

QUICHINCHEQUICHINCHE(NW DE OTAVALO)(NW DE OTAVALO)

FOTO 3.FOTO 3.1.INVERNADEROS, 1.INVERNADEROS,

2.PASTOS CULTIVADOS,2.PASTOS CULTIVADOS,3.BOSQUE3.BOSQUE

SECTOR SAN JOSÉ DE SECTOR SAN JOSÉ DE QUICHINCHEQUICHINCHEAÑO 2000AÑO 200022

22 11

11

33

33

33

33

IMAGEN LANDSAT 5IMAGEN LANDSAT 5BANDAS 4,5,3 (R,G,B))BANDAS 4,5,3 (R,G,B))

AÑO 2000AÑO 2000SECTOR SALINAS DE IBARRASECTOR SALINAS DE IBARRA

FOTO 1.FOTO 1.1.CULTIVO CAÑA DE AZÚCAR1.CULTIVO CAÑA DE AZÚCAR

2.PASTOS CULTIVADOS,2.PASTOS CULTIVADOS,3.ÁREAS EROSIONADAS3.ÁREAS EROSIONADAS

SECTOR SALINAS DE IBARRASECTOR SALINAS DE IBARRAAÑO 2000AÑO 2000

11

11

11

11

22

22

33

33

CATASTRO RURAL


4Imágenes radar de alta resolución

4Satélites ERS-1 y ERS-2

4Imágenes disponibles desde 1991

4Día y noche

4Las microondas atraviesan las nubes

4Repetición cada 35 días

Una nueva tecnología de observación de la Tierra

ERS-1

Teledetecciòn radar

Combinación coherente de dos imágenes radar

ERS-2

ERS-1 4Generación de mapas de alturas

4Detección de movimientos del suelo

Interferometría radar

IMAGEN RADAR ERSIMAGEN RADAR ERS--2225 de marzo de 200225 de marzo de 2002

4146

39

51

37

0

10

20

30

40

50

60

TM/h

a

Costa Rica Panamá Honduras Colombia Ecuador

PAÍS

PRODUCTIVIDAD DEL BANANOAÑO 1997

RENDIMIENTO

Fuente: Proyecto SICA/M AGFuente: Proyecto SICA/M AGElaboración: Convenio MAG/IICA/CLIRSENElaboración: Convenio MAG/IICA/CLIRSEN

51

19 22

41

127

0

20

40

60

80

100

120

140

MIL

ES h

a

Costa Rica Panamá Honduras Colombia EcuadorPAÍS

SUPERFICIE COSECHADA DE BANANOAÑO 1997

SUPERFICIECOSECHADA

Fuente: Proyecto SICA/MAGFuente: Proyecto SICA/MAGElaboración: Convenio MAG /IICA/CLIRSENElaboración: Convenio MAG /IICA/CLIRSEN

CONVENIO DE ASISTENCIA TÈCNICA

GENERACIÒN DE INFORMACIÒN GENERACIÒN DE INFORMACIÒN GEOREFERENCIADA PARA EL GEOREFERENCIADA PARA EL

DESARROLLO SUSTENTABLE DEL DESARROLLO SUSTENTABLE DEL SECTOR AGROPECUARIOSECTOR AGROPECUARIO

FOTO DE FONDOFOTO DE FONDO

PLANTACIÓN DE BANANOPLANTACIÓN DE BANANO

SECTOR EL TRIUNFOSECTOR EL TRIUNFO

CUENCA BAJA DEL RÍO GUAYASCUENCA BAJA DEL RÍO GUAYAS

TEMPERATURA

REQUERIMIENTO AGROECOLÓGICO BANANO

ALTO CONTENIDO DE MATERIA ORGÁNICA

PROFUNDOS

CON BUEN DRENAJE

TEXTURA FRANCA

SUELOS

1200 a 1800 mm

24 a 26°C

pH 6.0 a 7.5

PRECIPITACIÓN

AGROECOLOGÍA DEL SECTOR DE SANTA ROSA

Nivel medio de MATERIA ORGÁNICA (2-4%)

pH 5.6 a 6.5

PRECIPITACIÓN

SUELOS

750 a 1000 mm

24 a 26°C

TEMPERATURA

PROFUNDOS

BIEN DRENADOS

TEXTURA FRANCO ARCILLOSO (< a 35% de arcilla)

NO COMPATIBLENO COMPATIBLE

COMPATIBLECOMPATIBLE


Fuente: INIAP. Guía de Cultivos. 1999 Fuente: CONVENIO MAG -IICA-CLIRSEN. 2000





PAPAPAPA

99

18

175

65

250

182

0

50

100

150

200

250

MIL

ES h

a

Arg ent ina Venezuel a Co l o mb ia Ec uado r Pe rú B ras i l

PAÍS

SUPERFICIE COSECHADA DE PAPAAÑO 1997

S UPERFICIECOS ECHADA

Fuente: Proyecto SICA/MAGFuente: Proyecto SICA/MAGElaboración: Convenio MAG/IICA/CLIRSENElaboración: Convenio MAG/IICA/CLIRSEN

PAPAPAPA

22,98

17,8916,57

7,589,55

15,15

0

5

10

15

20

25

TM/ha

Argentina Venezue la Colombia Ecuador Perú Brasil

PAÍS

PRODUCTIVIDAD DE LA PAPAAÑO 1997

RENDIMIENTO


ALTITUD

2600 a 3500 m.s.n.m.

pH 5-6

PRECIPITACIÓN

SUELOS

600 a 700 mm

REQUERIMIENTO AGROECOLÓGICO PAPA

ALTO CONTENIDO DE MATERIA ORGÁNICA

PROFUNDOS

CON BUEN DRENAJE

TEXTURA FRANCA

AGROECOLOGÍA DEL SECTOR DE HUACA

SUELOS NEGROS

pH 5.5 a 6.0

PRECIPITACIÓN

1000 a 1500 mm

SUELOS

PROFUNDOS

BIEN DRENADOS

TEXTURA FRANCO LIMOSOS

ALTITUD

2800 m.sn.m..





ARROZ

262

271

256258260262264266268270272

MIL

ES h

a

Ecuador Perú

PAÍS

SUPERFICIE COSECHADA DE ARROZAÑO 1997

SUPERFICIECOS ECHADA


ARROZ

3

5.5

0

1

2

3

4

5

6

TM /ha

Ecuador Perú

PAÍS

PRODUCTIVIDAD DEL ARROZAÑO 1997

RENDIM IENTO


TEMPERATURA

ARCILLOSO, FRANCO ARCILLOSO O FRANCO LIMOSO

REQUERIMIENTO AGROECOLÓGICO ARROZ

MAL DRENAJE

SUELOS

800 a 1240 mm

22-30 °C

pH 6.5 a 7.5

PRECIPITACIÓN





TEMPERATURA

PRECIPITACIÓN

24-26°C

1000 a 1250 mm

ARCILLOSO

pH 7.6 a 8.5

AGROECOLOGÍA DEL SECTOR DE DAULE

SUELOS

MAL DRENADO



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