DEFINICIÓN DE ZONAS HOMOGÉNEAS DE DAÑO CAUSADO POR GRANIZO EN CULTIVOS AGRÍCOLAS UTILIZANDO DATOS DE SENSORES REMOTOS

Leandro Sosa-Avaro, Ana Justel, I. Molina
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Abstract

La frecuencia e intensidad de los eventos meteorológicos extremos, a nivel mundial, se han incrementado en las últimasdécadas, provocando enormes pérdidas económicas. En Argentina, en la campaña agrícola 2017-2018, se destinaronmás de 200 millones de dólares para proteger los cultivos soja, maíz y trigo contra granizo. Luego de una tormenta, unperito visita el campo para estimar las mermas de rendimiento causadas por granizo, sin información previa de las regionesafectadas ni su intensidad. La precisión en la estimación del daño depende en gran medida de la identificación de ZonasHomogéneas de Daños (ZHD) dentro de la parcela para ponderar el daño total. Actualmente, las ZHD se delimitan acampo con técnicas visuales. Se propone desarrollar un algoritmo para definir las ZHD aplicando técnicas MachineLearning a índices de vegetación calculados con datos Sentinel 1 y 2. Se procesaron y compararon 5 índices demicroondas (DPDD, IDPDD, VDDPI, MPDI y DPSVI) y 5 espectrales (NDVI, EVI, SAVI, AVI y NPCRI) y se seleccionó elmás sensible a los cambios para cada tipo de señal; además, se incorporaron como variable de entrada al modelo lasderivadas de ambos índices. Para definir las clases se empleó K-Means (k = 3). Para validar el algoritmo se analizaron38 tormentas ocurridas entre los años 2017 y 2020 en 91 parcelas de soja, trigo y maíz ubicadas en la llanura pampeanaargentina. Se aplicó a cada parcela el modelo One-Way ANOVA (p <0.05). Los índices seleccionados fueron DPSVI yNPCRI. Se detectaron correctamente ZHD en un 66,67%, 78,13% y 72,70% de los casos analizados, para los cultivos demaíz, trigo y soja, respectivamente. Se concluye que el algoritmo permite definir en forma eficiente ZHD causados porgranizo dando transparencia y precisión a la labor del perito y disminuyendo el tiempo de sus tareas a campo.
利用遥感数据定义农业作物冰雹损伤的均匀区域
近几十年来,全球极端天气事件的频率和强度都在增加,造成了巨大的经济损失。在阿根廷,在2017-2018年的农业季节,超过2亿美元用于保护大豆、玉米和小麦作物免受冰雹侵害。一场风暴过后,一名专家访问现场,估计冰雹造成的产量损失,但事先没有有关受影响地区或强度的信息。损害估计的准确性在很大程度上取决于地块内均匀损害区(ZHD)的识别,以加权总损害。目前,ZHD是用视觉技术划定的。本文提出了一种定义ZHD的算法,将机器电子学习技术应用于用Sentinel 1和2数据计算的植被指数。对5个微波指数(DPDD、IDPDD、VDDPI、MPDI和DPSVI)和5个光谱指数(NDVI、EVI、SAVI、AVI和NPCRI)进行处理和比较,选择对每种信号类型变化最敏感的一种;此外,这两个指数的导数被纳入模型的输入变量。为了验证算法的有效性,我们分析了2017年至2020年发生在阿根廷潘佩平原91个大豆、小麦和玉米样地的38个风暴。在本研究中,我们评估了两个不同的地块,每个地块都有不同的种植面积。选择的指标为DPSVI yNPCRI。在玉米、小麦和大豆的病例中,hd的正确检测分别为66.67%、78.13%和72.70%。该算法对冰雹造成的ZHD进行了有效的定义,使专家的工作具有透明度和准确性,减少了现场任务的时间。
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