O monitoramento agrícola tradicional apresentava limitações significativas. Inspecionar cada árvore individualmente exigia enorme quantidade de tempo e mão de obra, enquanto a detecção de problemas dependia de sua visibilidade a olho nu, geralmente após já terem causado danos consideráveis. Além disso, as avaliações manuais introduziam variabilidade subjetiva e o potencial para erro humano, dificultando a tomada de decisões consistentes e oportunas.

Com o advento da agricultura de precisão, essas barreiras começaram a ruir. Sistemas de sensoriamento remoto agrícola baseados em dados fornecem informações precisas e em tempo real, permitindo que os agricultores antecipem problemas e otimizem recursos. Imagens multiespectrais , sensores remotos e plataformas digitais inauguraram uma nova era em que é possível monitorar remotamente as condições das plantações, detectar estresse antes que ele se torne visível e aplicar insumos de forma direcionada.

Neste artigo, exploraremos como a combinação de satélites agrícolas e drones está estabelecendo um novo padrão global para o mapeamento de pomares comerciais . Analisaremos o funcionamento dessas tecnologias, suas vantagens quando integradas, casos de sucesso reais e as perspectivas futuras que prometem transformar ainda mais o setor agrícola. 

2. Como funcionam os satélites agrícolas - Os satélites agrícolas são plataformas espaciais equipadas com sensores remotos que captam informações valiosas sobre as culturas a partir da órbita da Terra. Essas ferramentas de sensoriamento remoto agrícola permitem a observação simultânea de vastas áreas de terra, proporcionando uma visão macroscópica que seria impossível obter por meio de inspeção terrestre. 

2.1 Tipos de sensores de satélite - Os sensores multiespectrais são os mais utilizados na agricultura de precisão . Eles registram a refletância do solo e da vegetação em diversas faixas do espectro eletromagnético, incluindo o visível e o infravermelho próximo. Exemplos notáveis ??incluem os satélites Sentinel-2 da ESA e Landsat da NASA, que permitem a geração de índices de vegetação, como o NDVI, para estimar a saúde das culturas.

Ao analisar a refletância em diferentes comprimentos de onda, esses satélites agrícolas conseguem inferir o teor de clorofila das plantas e detectar o estresse antes que ele seja visível a olho nu. Isso permite a identificação de áreas com potenciais deficiências nutricionais, indícios de seca ou doenças em estágios iniciais.

Satélites com sensores de radar de abertura sintética (SAR) , como o Sentinel-1 ou o RADARSAT, operam em bandas de micro-ondas e podem capturar imagens independentemente da cobertura de nuvens ou da hora do dia. Eles são ideais para monitorar a umidade do solo, detectar inundações e estimar as características estruturais do terreno.

Existem também satélites de altíssima resolução, como o WorldView e o GeoEye, que fornecem imagens com detalhes submétricos, úteis para análises em nível de parcela, contagem de árvores individuais e detecção de ervas daninhas específicas. 

2.2 Frequência e Cobertura do Monitoramento - Uma característica fundamental dos satélites agrícolas é a sua frequência regular de revisita. O Sentinel-2 fornece dados de todos os pontos da Terra aproximadamente a cada 5 dias, enquanto o Landsat o faz a cada 16 dias. Algumas constelações comerciais de nanossatélites alcançam cobertura diária, permitindo o monitoramento contínuo de pomares durante toda a safra.

As imagens de satélite agora estão integradas às plataformas de agricultura de precisão , onde são processadas juntamente com dados históricos e em tempo real. Isso permite que os agricultores tomem decisões informadas sobre irrigação, fertilização e manejo de pragas e doenças com base em mapas de índice de vegetação atualizados regularmente.

As vantagens dos satélites agrícolas incluem ampla cobertura, acesso a dados históricos e baixo custo por unidade de área monitorada. Suas limitações incluem resolução moderada (cada pixel pode representar vários metros) e a dependência de céu limpo para os sensores ópticos. 

3. O papel dos drones agrícolas em pomares - Além do monitoramento por satélite, os drones agrícolas surgiram como uma ferramenta complementar crucial. Esses veículos aéreos não tripulados podem ser equipados com diversas câmeras e sensores para sobrevoar pomares e coletar dados com um nível de detalhamento extraordinário. 

3.1 Tipos de drones e sensores - Existem dois tipos principais de drones para uso agrícola: drones multirrotores, semelhantes a pequenos helicópteros com múltiplas hélices, que são altamente manobráveis ??em áreas confinadas; e drones de asa fixa, que são mais eficientes para cobrir grandes áreas. Ambos voam em baixas altitudes, alcançando resoluções espaciais da ordem de centímetros por pixel.

Os sensores disponíveis para drones agrícolas incluem câmeras RGB convencionais, câmeras multiespectrais de 4 ou 5 bandas que capturam simultaneamente luz visível e infravermelha, e câmeras termográficas especializadas. Por exemplo, em olivais na Espanha, drones equipados com câmeras MicaSense RedEdge têm sido utilizados, obtendo imagens com resolução de 10 cm/pixel que permitem avaliar a fotossíntese em cada árvore individualmente.

Os drones também podem ser equipados com câmeras hiperespectrais com dezenas de bandas estreitas ou sensores LiDAR que geram modelos 3D detalhados da copa das árvores e do terreno usando tecnologia a laser. 

3.2 Aplicações práticas no monitoramento - As aplicações de drones no monitoramento de pomares são diversas e de alto impacto. Eles podem avaliar a saúde das plantas detectando áreas problemáticas altamente localizadas, permitindo que os agricultores concentrem sua atenção precisamente onde é necessário.

A detecção precoce de doenças é uma das aplicações mais valiosas. Utilizando câmeras multiespectrais ou de imagem térmica, drones agrícolas podem identificar árvores com sintomas iniciais antes que a doença se espalhe. Em citros, estudos recentes utilizaram drones com algoritmos de inteligência artificial para detectar árvores infectadas com Huanglongbing (HLB) com aproximadamente 95% de precisão.

O monitoramento da irrigação e da umidade também se beneficia muito. Com câmeras termográficas, um drone pode mapear a temperatura da copa das árvores, detectando áreas que indicam falta de água. Além disso, permite a contagem automática de árvores ou frutos usando algoritmos de processamento de imagem, facilitando inventários precisos e estimativas de produção.

As limitações dos drones incluem a necessidade de operadores treinados, autonomia de voo limitada (normalmente de 20 a 40 minutos), restrições legais dependendo da jurisdição e a impossibilidade de voar em condições climáticas adversas. 

4. Benefícios da combinação de drones e satélites - Drones agrícolas e satélites possuem capacidades complementares que, quando integradas, proporcionam um sistema de monitoramento de pomares verdadeiramente abrangente . Os satélites oferecem uma visão panorâmica constante e econômica, enquanto os drones proporcionam inspeções focadas com detalhes incomparáveis.

Eficiência e escalabilidade: Essa combinação permite o monitoramento eficiente de tudo, desde pequenos pomares até plantações que abrangem milhares de hectares. Os satélites agrícolas funcionam como um radar geral, monitorando continuamente toda a área cultivada. Quando as imagens revelam uma área problemática, um drone pode ser enviado diretamente para esse local para uma investigação detalhada.

Precisão na tomada de decisões: Ao integrar ambas as fontes de sensoriamento remoto agrícola , os agricultores têm acesso a informações em múltiplos níveis de detalhe. Os satélites fornecem um amplo contexto temporal e espacial, enquanto os drones oferecem evidências concretas em nível individual de planta. Isso reduz significativamente a incerteza nas decisões agronômicas.

Economia de custos e recursos: A sinergia entre satélites e drones reduz o monitoramento manual e permite a aplicação direcionada de insumos. Estudos indicam que o uso de tecnologias de agricultura de precisão pode reduzir o consumo de água em até 40% e o uso de fertilizantes em 20%, além de aumentar a produtividade em 15 a 20%.

Rapidez de resposta: Diante de eventos repentinos como geadas, tempestades ou surtos de pragas, a combinação de satélite e drone permite uma reação rápida. O satélite pode mostrar quais áreas foram afetadas e os drones podem ser enviados imediatamente para quantificar os danos e orientar as ações corretivas. 

5. Casos de uso reais em jardins comerciais - A utilização combinada de satélites agrícolas e drones deixou de ser teórica: diversos casos reais demonstram seus benefícios em diferentes tipos de pomares comerciais .