Parámetros Biofísicos

En un mundo donde la población está creciendo rápidamente, pero los terrenos agrícolas y los recursos son limitados, muchas prácticas agrícolas tratan de combinar la productividad con la reducción de su impacto medioambiental.

Con este objetivo en mente, el uso de imágenes satelitales, aéreas o de vehículos aéreos no tripulados se ha convertido en una práctica común para disponer de una visión global de las parcelas y ayudar a los agricultores a utilizar la cantidad apropiada de fertilizantes, pesticidas y agua en el lugar correcto dentro del terreno y en el momento oportuno. Hoy en día, la metodología más común para estimar el desarrollo vegetal a partir de estas imágenes se denomina índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI, por sus siglas en inglés). Puede calcularse fácilmente y proporciona una buena visión de las diferencias entre el estado de desarrollo de la vegetación dentro de un mismo predio: el mapa NDVI muestra en qué zonas la cantidad de vegetación verde viva es alta y en cuáles es baja. Sin embargo, el NDVI tiene algunas limitaciones, porque presenta una evaluación relativa de las diferencias entre el desarrollo de la vegetación, ya que el NDVI es sensible a las condiciones de luz, el ángulo de visión, el sensor, y se acerca a la saturación cuando se alcanza la cobertura de dosel. La consecuencia es que el acceso a la información absoluta con NDVI requiere ajustar el modelo con mediciones en tierra que deben sincronizarse con las imágenes adquiridas. De lo contrario, es imposible disponer de una supervisión coherente a lo largo del tiempo con este índice.

Sin embargo, existe un segundo método más avanzado. Se denomina extracción de parámetros biofísicos. Aunque requiere algoritmos de procesamiento complejos y avanzados, proporciona acceso a una cuantificación absoluta de la biomasa y del aporte de nitrógeno, gracias al cálculo de diferentes indicadores como la fracción de cobertura verde (fCover), la fracción de radiación fotosintéticamente activa absorbida (FAPAR, por sus siglas en inglés), el índice de área de follaje, el contenido de clorofila, la fracción de cobertura marrón, etc.

Nombre Significado Valor Interés
fCover (fracción de cobertura de vegetación verde) % de la superficie del terreno ocupada por la vegetación, vista desde arriba 0 a 1, siendo 1 una situación en la que el terreno está totalmente cubierto por la vegetación Combinado con otros indicadores, proporciona acceso a la evaluación de la biomasa
FAPAR (fracción de radiación fotosintéticamente activa absorbida) % de luz solar absorbida por la vegetación durante el proceso de fotosíntesis 0 a 1, siendo 1 una fotosíntesis totalmente activa Está relacionado directamente con la actividad de fotosíntesis; combinado con otros indicadores proporciona acceso a la evaluación y producción de biomasa
LAI (índice de área de follaje) Número de metros cuadrados de hojas presentes en un metro cuadrado de terreno Entre 5 y 7 en el caso de muchas cosechas (la cobertura de dosel se alcanza entre 3 y 4) Combinado con otros indicadores, proporciona acceso a la evaluación de biomasa
Contenido de clorofila Contenido de clorofila A y B por área unitaria de hojas Rango típico entre 20 y 80 µg / cm2 Combinado con la biomasa, permite evaluar la concentración de nitrógeno y extraer recomendaciones sobre la aportación de nitrógeno
fNPV (cobertura fraccionaria de vegetación no fotosintética o marrón) % de la superficie del terreno ocupada por hojas marrones, vista desde arriba Oscila entre 0 y 1, siendo 1 una situación en la que el terreno está totalmente cubierto por una vegetación marrón Puede indicar estrés o un determinado nivel de senescencia o madurez de la cosecha. Puede usarse para emitir recomendaciones sobre la cosecha o la irrigación

 

Los parámetros biofísicos son fiables, y no dependen del ángulo de visión, el sensor y las condiciones de luz. Pueden usarse de forma directa para seguir la evolución y comparar la situación en dos momentos temporales diferentes sin sesgos, con independencia de las mediciones sobre el terreno. Usados en combinación con modelos agronómicos, pueden permitir extraer eficientemente recomendaciones para medir con precisión las cantidades de fertilizantes y agua a emplear, y aplicar correctamente pesticidas y fitorreguladores del crecimiento, lo que permite en última instancia reducir el gasto en productos químicos y disminuir la huella medioambiental de la agricultura.

Los servicios agrícolas de Airbus Defence and Space llevan más de quince años utilizando los parámetros biofísicos para diferentes aplicaciones, desde la agricultura de precisión dentro del terreno hasta mapas de indexación a nivel nacional para el seguro de cultivos forrajeros.

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