Las tecnologías SIG son una herramienta moderna para la gestión eficaz de la agricultura. Su aplicación permite a la empresa obtener información importante con un retraso mínimo o incluso en tiempo real. Ayudan a planificar mejor las actividades, obteniendo mayores rendimientos con menores costes. Las tecnologías SIG aumentan el nivel de competitividad de la empresa y la ayudan a alcanzar más rápidamente los objetivos estratégicos a largo plazo. Explicamos qué son, qué ventajas tienen y cómo se aplican específicamente en la agricultura.
Qué son las tecnologías SIG
Las tecnologías SIG son un conjunto de métodos digitales que permiten analizar las características físicas de la superficie del planeta. En la agricultura, se utilizan para evaluar el estado de los campos y las tierras ganaderas para un uso lo más racional posible de los recursos terrestres. Para una mejor percepción, los datos obtenidos con su ayuda se visualizan. Basándose en esta información, se construyen mapas multicapa, atlas, gráficos, diagramas y aplicaciones interactivas.
La abreviatura SIG significa “sistemas de información geográfica”. Hoy en día, se crean principalmente gracias a instrumentos científicos instalados en satélites espaciales. Los medios auxiliares son plataformas aéreas, drones y sensores terrestres que permiten precisar o actualizar los datos en tiempo real, minimizando el retraso. El análisis se realiza mediante software que puede instalarse tanto en un dispositivo específico como en la nube. La interfaz de acceso a ellos son diversos dispositivos electrónicos: ordenadores de sobremesa, portátiles, tabletas, smartphones o dispositivos especializados.
Ventajas de las tecnologías SIG para la agricultura
- Aumento del rendimiento. Según las
estadísticas del Banco Mundial , la agricultura de precisión basada en el uso de tecnologías SIG ha aumentado el rendimiento medio de las explotaciones en un 22%, al tiempo que ha reducido el consumo de agua limpia en un 20%. Esto no solo aumenta la rentabilidad de una empresa concreta, sino que también ayuda a resolver la crisis alimentaria mundial. - Reducción de la necesidad de mano de obra manual. Según datos del Foro Económico Mundial, la automatización de la maquinaria mediante soluciones SIG permite a un trabajador agrícola controlar cuatro máquinas simultáneamente. En EE.UU., Canadá y Reino Unido, esto reduce los costes en 15-20 dólares al mes por acre. Además, las personas pueden liberar tiempo para realizar un trabajo más creativo que contribuya al desarrollo de la sociedad.
- Ahorro de fertilizantes y productos fitosanitarios. Los sistemas de información geográfica permiten crear mapas de tasa variable de aplicación (VRA), determinando el gasto óptimo de materiales para cada parcela. Según estudios del WEF, en las explotaciones agrícolas canadienses esto ha ayudado a reducir la aplicación de fertilizantes y pesticidas en un 30%, manteniendo al mismo tiempo los mismos indicadores de rendimiento. La reducción del uso de sustancias agresivas también minimiza los riesgos para el medio ambiente.
- Optimización de los costes asociados. Los expertos de McKinsey han calculado que el uso de SIG reduce los costes de compra de combustible, mantenimiento de equipos y almacenamiento de materiales en un 7-9%. Si el ritmo actual de desarrollo de las tecnologías de información geográfica se mantiene hasta 2030, esto aumentará el PIB mundial en 500.000 millones de dólares. Y el efecto global del ahorro de recursos podría alcanzar los 2-3 billones de dólares.
- Gestión eficaz de la ganadería. Los SIG permiten supervisar el movimiento de grandes rebaños de animales de granja. Ayudan a rastrear brotes de enfermedades graves, seleccionar pastos productivos y proteger los rebaños de los depredadores. McKinsey calcula que esto generará hasta 20.000 millones de dólares de beneficios adicionales para las empresas de aquí a 2030.
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Recopilación y procesamiento de datos SIG
La principal herramienta de investigación en la agricultura ucraniana es el satélite artificial Landsat-8. Esta nave espacial está equipada con un espectrómetro y un sensor infrarrojo. Cubren todo el espectro de luz visible, así como los rangos de infrarrojos cercanos y medios. La resolución de los instrumentos oscila entre 15 y 100 metros. El software SIG moderno permite reducir el margen de error a decenas de centímetros.
Además, el sistema de información geográfica puede utilizar equipos instalados en aviones y drones. Sin embargo, durante la ley marcial su uso está seriamente restringido. Otro elemento del equipo son las instalaciones terrestres. Pueden ser sensores que indiquen coordenadas y sensores de características físicas: humedad, temperatura, insolación, etc.
En la mayoría de los casos, los SIG y las bases de datos se encuentran en la “nube”. Se trata de un almacenamiento descentralizado que utiliza muchos servidores dispersos. Para el procesamiento de datos se utilizan diversas herramientas, desde el tradicional análisis de correlación y regresión hasta la inteligencia artificial. A esta última hay que prestarle más atención. Las tecnologías de Big Data y aprendizaje automático permiten a los sistemas de información geográfica comprobar todas las posibles interrelaciones y destacar las más estables. Esto permite predecir con precisión ciertos indicadores utilizando modelos matemáticos complejos que no son evidentes ni siquiera para los analistas experimentados.
Principales tipos de datos en SIG:
- Coordenadas geográficas y distancias. Describen contornos, áreas y posiciones de parcelas, tamaños de rebaños, distancia a determinados objetos, longitud de rutas de movimiento de maquinaria, ubicación actual de máquinas, etc.
- Características físicas: humedad del suelo y del aire, temperatura de la atmósfera y de la superficie del planeta, grado de reflexión de la luz.
- Gama de colores: rango exacto del espectro de ondas luminosas, que permite evaluar el estado de las plantas, el agua en los embalses o el suelo para la siembra.
- Indicadores de productividad: datos reales de uso de semillas, agroquímicos y agua, consumo de combustible por la maquinaria, tiempo de trabajo de los empleados, etc.
- Índices resumidos. Registran los indicadores clave de rendimiento de la empresa, lo que permite evaluar el estado de las parcelas de un vistazo y tomar las decisiones de gestión adecuadas.
- Previsiones: valores calculados que pueden utilizarse en planes financieros y estrategias de desarrollo empresarial.
Combinando los datos de los sistemas de observación por satélite, los equipos auxiliares y los gastos reales de materiales, se puede obtener una excelente base para la automatización o incluso la robotización de la explotación.
Ámbitos de aplicación de las tecnologías SIG en Ucrania
El principal objetivo de los SIG es optimizar los procesos de producción en la agricultura. Uno de los primeros en obtener este resultado en Ucrania fue el holding Kernel. La empresa creó su propio portal analítico SIG, conectando a él más de 50 sensores RTK y 100 estaciones meteorológicas. Aplicó tecnologías de siembra y aplicación de productos químicos con tasa variable. Según
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Uno de los principales proveedores de tecnología SIG en la agricultura ucraniana es la empresa Agro RTK System.NET. Proporciona acceso a datos de sistemas satelitales, así como la instalación y mantenimiento de equipos terrestres. Según sus estadísticas, el uso de SIG en pequeñas explotaciones agrícolas aumenta la eficiencia de las operaciones de campo en un promedio del 10-15%. La optimización media de los costes laborales y de tiempo alcanza el 10%, y la de los recursos materiales el 20%. Esto hace que las pequeñas y medianas empresas sean más competitivas, en particular permitiéndoles entrar en el mercado internacional.
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Cartografía SIG
Los SIG y la cartografía están estrechamente relacionados. Los datos obtenidos de los equipos satelitales, aéreos y terrestres se visualizan y se trasladan a planos del terreno, lo que simplifica enormemente su percepción y uso en el trabajo.
Qué es la cartografía SIG
La cartografía SIG es la visualización de datos cuantitativos sobre el estado de determinadas áreas de la superficie del planeta. Para ello, la información se combina con planos físicos del terreno que reflejan las coordenadas y las características del relieve. Si se pregunta en qué se diferencia un SIG de un mapa o un atlas, la mejor respuesta sería
Cómo funcionan los mapas SIG
Las estadísticas muestran que el cerebro humano procesa las imágenes 60.000 veces más rápido que grandes volúmenes de texto y números. Por lo tanto, no es de extrañar que la cartografía SIG se base precisamente en la visualización. Normalmente, se utilizan colores brillantes y contrastados para resaltar determinadas zonas geográficas. Por ejemplo, así es como se ve un mapa de aplicación de fertilizantes: el verde indica la cantidad máxima, el rojo la mínima.
Sin embargo, en algunos casos es imposible prescindir de marcas digitales y una “leyenda” textual, es decir, una descripción de los datos. Por ejemplo, así es como se ve un mapa de distribución de precipitaciones naturales:
Normalmente, los mapas de los servicios SIG populares son complejos de datos interactivos y multicapa. Puede activar o desactivar la visualización de determinada información. El principio de funcionamiento de estos sistemas se muestra en la imagen siguiente:
Tipos de mapas SIG
- De clasificación. En estos mapas, cada color muestra su categoría. Por ejemplo, puede marcar los cultivos de maíz en rojo, los de trigo en verde y los de centeno en azul. Como resultado, el territorio de su explotación consistirá en “parches” de colores que mostrarán la estructura de los cultivos.
- Térmicos. Muestran la distribución de una determinada característica desde el valor mínimo hasta el máximo. Por ejemplo, los SIG y la cartografía pueden mostrar el nivel de humedad o temperatura del suelo en una parcela.
- Cuantitativos. Si los datos tienen una densidad muy alta, es más racional mostrarlos en forma de diferentes colores o tonos de un mismo color. Junto a este mapa habrá una leyenda que explicará el significado de estos tonos. Por ejemplo, así se puede mostrar la rentabilidad o el valor de alquiler de las parcelas a escala nacional.
- De burbujas. Muestran los valores de ciertos parámetros en forma de burbujas de diferentes tamaños. Cuanto mayor sea la burbuja, mayor será el indicador. Por ejemplo, así se puede ver el rendimiento de los cereales por comunidades territoriales unificadas o distritos de la región.
- De clústeres. Muestran la ubicación de determinados objetos en el mapa. Si los objetos están demasiado juntos en un lugar determinado, se combinan en una burbuja de clúster que indica su número. Por ejemplo, así se puede ver la ubicación de sus máquinas agrícolas.
Ventajas de los mapas SIG
Los mapas SIG son una herramienta muy importante para aumentar la eficiencia de la agricultura. Al combinar en ellos los datos de observación por satélite y los indicadores de rendimiento de la empresa, puede sacar conclusiones sobre las consecuencias de sus decisiones. Además, son adecuados para la planificación y el análisis: los mapas interactivos simplifican el trabajo de la dirección y del personal administrativo.
Perspectivas de desarrollo de las tecnologías GIS en Ucrania
Según las palabras del director general de la empresa AgriLab, Yaroslav Boiko, las tecnologías GIS proporcionan un efecto integral capaz de aumentar la rentabilidad de una hectárea de tierra en un 17-45% dependiendo de las condiciones iniciales. Considera que los agricultores ucranianos pronto se enfrentarán a una elección simple: digitalizarse o trabajar con pérdidas. La agricultura en Ucrania se dirige hacia los indicadores europeos e internacionales, tanto en rendimiento como en coste de arrendamiento de tierras.
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Por tanto, no se trata de qué perspectivas tienen las tecnologías GIS y si vale la pena implementarlas. La cuestión es cuándo y cómo empezar a utilizarlas. Los mapas digitales interactivos y los sistemas de automatización pronto se convertirán en una herramienta tan habitual para el agricultor como el tractor o la sembradora.
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