Imágenes de satélite y agricultura - INGENIEROS y PERITOS AGRÓNOMOS

En este articulo vamos a explicar como cualquier agricultor o técnico sin conocimientos en sistemas de información geográfica (GIS) puede ya disponer de información actualizada de sus cultivos herbáceos extensivos o plantaciones forestales con las imágenes del satélite europeo SENTINEL 2.

De esta forma, aspectos como la homogeneidad de la nascencia, los problemas de pérdida de plantas por ataques de fauna salvaje, la detección de zonas con déficit de abonado, la comprobación del vigor y estado fenológico del cultivo pueden ser analizados de manera sencilla a través de estas imágenes satélites.

Antes de iniciar los detalles, conviene explicar las características de los satélites SENTINEL 2 de la ESA (European Space Agency):

Fecha lanzamiento: 2015
Proporciona imágenes multiespectrales con datos con 13 bandas en el espectro visible, en el infrarrojo cercano e infrarrojos de onda corta además del espectro electromagnético.
Revisa cada 5 días las zonas manteniendo los mismos ángulos de visión.
Resolución máxima: 100 m2/pixel. Recomendable para cultivos herbáceos extensivos y plantaciones forestales de tamaño medio-grande.
Política de datos libres y abiertos.

Antes de acceder a las imágenes satélites, es conveniente descargarse de la pagina de la Oficina Virtual del Catastro, los archivos KML de las parcelas catastrales que deseamos visionar. Para lo cual procedemos de la siguiente forma:

Entramos en la web de la Oficina Virtual de Catastro y accedemos a Consulta de Datos Catastrales. Referencia Catastral
Introducimos la referencia catastral o el municipio, polígono y parcela catastral y pulsamos en DATOS
Dentro de la pestaña CARTOGRAFIA hacemos click en GML, croquis por plantas (FXCC), foto de fachada
Introducimos los caracteres del CAPTCHA y hacemos click en Acceder
A continuación, se nos descarga el archivo KML en nuestro ordenador.

Gracias a la empresa eslovena SINERGISE disponemos de un navegador-web similar a los visores SIGPAC del Ministerio de Agricultura para poder visionar las imágenes satélite. La web de navegador-visor es https://apps.sentinel-hub.com/eo-browser/Una vez dentro del visor-navegador, realizamos los siguientes pasos:

Es necesario crearse una cuenta de usuario para poder acceder a servicios más completos como la localización de la finca por KML. Hacemos click en login y a continuación en Don´t have account yet? Una vez introducidos los datos de inscripción hay que confirmar la cuenta desde el email facilitado.
Pulsamos en cargar archivo KML (situado en la parte superior derecha) y el visor nos mostrará la localización de la parcela.
En el panel de la izquierda seleccionamos las pestañas Sentinel-2 L1C y Sentinel-2 L2A y seleccionamos el periodo de tiempo para ver las imágenes satélites (Select time range).
Pulsamos en Search y aparecerán un listado de imágenes que incluyen nuestra parcela.
Para visualizar una imagen, hacemos click un Visualize. Debemos tener en cuenta que puede haber imágenes con alto grado de cobertura de nubes (cloud coverage) y no se verá la parcela. Vamos probando hasta seleccionar una imagen sin nubes.
Para ver mejor la imagen de la parcela es recomendable eliminar la representación del KML pulsando en la X (parte superior derecha).
Podemos ir cambiando de imagen haciendo click en Results en la parte superior izquierda.
De cada imagen existen distintas representaciones según el espectro y longitudes de ondas de la luz:
- Representación en True color (color verdadero). Espectro visible normal.
- Representación en NDVI (Índice de vegetación de diferencia normalizada). Está directamente relacionado con la capacidad fotosintética y, por tanto, con la absorción de energía por la cobertura arbórea y de los cultivos. Colores intensos mayor capacidad fotosinténtica y mayor vigor de las plantas. Carreteras, zonas sin cultivos, pantanos y zonas urbanas aparecen en color blanco o colores muy pálidos.
- Representación Mosteire index (nivel de humedad).
- Otras representaciones son SWIR y NDWI
Podemos descargarnos las imágenes, seleccionando Download en la parte inferior izquierda del navegador.

A continuación, vamos a realizar un ejemplo de una parcela durante todo su ciclo vegetativo del cultivo y analizaremos lo que podemos comprobar con la ayuda de las imágenes satélites dentro de la representación NDVI.

Ejemplo real: Parcela catastral 9 y 10 del polígono 8 en Moral de la Reina (Valladolid). Sembrada de vezas (Vicia sativa) a mediados de noviembre sobre rastrojo de cebada y cosechada a primeros de julio con una producción media de unos 500 kg/ha. Afectada por la sequía. La fotografía del SIGPAC (no satélite) y el plano topográfico son:

1.- Nos descargamos el archivo KML de la parcela en la web del Catastro y localizamos la finca en el navegador del SENTINEL 2, según lo indicado anteriormente.

2.- En el navegador, seleccionamos el periodo de fechas desde finales de junio de 2016 (antes de la cosecha del cebada del año anterior) hasta finales de agosto de 2017 (recolección de las vezas).

3.- Obtenemos las siguientes imágenes satélites en la representación NDVI:

-26 de junio de 2016: Cultivo anterior de cebada antes de cosechar. Cultivo homogéneo con la zona sur, junto al arroyo, con mayor vigor y producción (color más intenso).

– 5 de agosto de 2016: parcela de cebada ya cosechada. Colores pálidos (sin vegetación).

– 21 de febrero de 2017: parcela sembrada con nascencia irregular con distintas intensidades de color. Zona próxima al arroyo mayor vigor y color más intenso.

– 13 de marzo de 2017: Aumento la diferencia de intensidad de los colores. Nascencia irregular.

– 22 de abril de 2017: Se observa ataque de fauna silvestre (conejos) en la zona noreste de la parcela. Color blanquecino sin plantas. Fecha del ataque principios de abril.

– 22 de mayo de 2017: Intensidades muy variadas. Densidad de plantas irregular con la zona de ataque de conejos perfectamente identificada.

– 11 de junio de 2017: Antes de la cosecha, plantas secas y sin actividad fotosintética. Los colores se vuelven más blanquecinos, excepto en la zona del arroyo que dispone de más humedad y se retrasa el secado de la planta. Esta imagen, en el caso de necesitar una peritación o aforo de la producción, puede ser muy recomendable ya que se observan distintas zonas de rendimiento de la parcela.