El documento presenta una introducción general a los Sistemas de Información Geográfica (SIG) y su aplicación en el sector agropecuario. Explica conceptos básicos de SIG como hardware, software y datos espaciales. Luego describe algunas funciones de SIG como la visualización de imágenes, datos vectoriales y raster, así como la generación de datos propios a través del trabajo de campo. Finalmente menciona ejemplos de aplicaciones de SIG en el agro como optimización de riego, cosecha y transporte, agricultura de precisión y monitoreo

1. Tecnologías de
Sistemas de
Información
Geográfica aplicadas
al Agro
Agosto 2012
Pablo Rebufello
ICA
prebuf@ica.com.uy

2. Contenido
• ¿Qué es un SIG?, generalidades. ¿Por qué el SIG en el AGRO?
• Visualización de imágenes
• Visualización de datos vectoriales
• Datos generados por el usuario: software, hardware, personal,
trabajo de campo.
• Datos rasters y TIN
• Aplicaciones

3. SIG es un sistema compuesto por cinco grandes partes: hardware,
software, personas, datos espaciales/descriptivos, funciones
especializadas y modelos matemáticos.
Gente
Datos
Software Red
Hardware Análisis

4. El Presente en la tecnología GIS
• Base de datos distribuidas, con replicación automática
• Manejo de la historia en forma automática
• Datos Multiescala
• Acceso Desktop, WEB, móviles (tres grandes categorías)
• Mapas en la WEB, acceso remoto de datos como si fueran locales
• Mashups de mapas: datos locales y remotos provenientes de
servicios de terceros
• Edición vía WEB y desde celulares
• Verdaderos GIS 2D/3D : Cool GIS
• Permite tratar al planeta como un TODO continuo, sin fronteras, y
modelar a nivel planetario.

5. Cloud Computing
• La NUBE para procesamiento de alta performance y
más
• Supone cantidad ilimitada de recursos: CPU,
almacenamiento, memoria, conectividad.
• Alto rendimiento y autonomía
• Actualización automática y transparente de software
• Servicios más robustos.
• ESRI ofrece servicios en la nube de Amazon EC2
(http://aws.amazon.com/solutions/global-solution-providers/esri/)
(http://www.esri.com/software/arcgis/arcgisserver/cloud/cloud-infrastructure)
Huracán Ike

6. • Resuelve la necesidad de tener disponibilidad de software de base
y recursos, en forma actualizada y suficiente para las aplicaciones
de los usuarios, sin que estos deban preocuparse en usos a bajo
nivel (instalaciones, licencias, hardware, etc.)
• Además se estima que pronto se llegará al límite de la velocidad en
los procesadores (en base a la tecnología actual), y Cloud permite
superar esta velocidad mediante procesamiento en paralelo.
• Máquinas cuánticas aún no disponibles, superarían a la Cloud en
velocidad de procesamiento...ampliamente.

7. • Todas las plataformas
• Todos los ambientes
• Estático
• Dinámico
• Tiempo Real
• “Sin límites” en la cantidad de información
Apollo 8, 24 Dic 1968

8. ¿Por qué el SIG en el AGRO?
• La respuesta surge en forma NATURAL.
• Agro tiene relación directa con la geografía, el territorio, y causas y efectos de
elementos y fenómenos asociados.
• Cualquier sistema informático que quiera dar los mejores resultados relacionado con
el AGRO debería de tomar en cuenta lo espacial  SIG
• Tarde o temprano el AGRO (empresas, instituciones, usuarios aislados) terminará
usando un SIG en mayor o menor medida.
• Incluso a veces, sin saberlo.
Se aplica no solo a lo especializado, también a lo masivo
De hecho lo masivo le dio un impulso muy grande a lo especializado, donde se empezó a
usar cada vez más el SIG.

9. Visualización de imágenes
― Con el surgimiento de las aplicaciones de mapas de Google, en
particular Google Earth (2005), se consolida la masificación de los
SIG mundialmente.
― Tratamiento del planeta como un todo, sin divisiones.
― Visualización en forma continua de la información geográfica
― Mayormente imágenes de alta definición – es clave en esta etapa
― Tecnológicamente ESRI muestra ArcGlobe al mundo en 2003, de
iguales prestaciones que Google Earth, pero sin el perfil de uso
masivo – esto es clave e hizo la diferencia.
― Permitió lo más básico pero no menos útil de las funciones de los
SIG: la visualización del terreno, en este caso del planeta con
buen grado de precisión – “Verlo tal cual es”

10. Visualización de datos vectoriales
• Los datos vectoriales son un tipo de dato fundamental en los SIG.
• Comprenden lo espacial y descriptivo en forma integral, junto con
el comportamiento en los sistemas avanzados.
• Permiten ejecutar la gran mayoría de las funciones espaciales y
modelos matemáticos, para la gran mayoría de aplicaciones
• Son los que el usuario podrá disponer para generar su propia
realidad.
• Fundamentales para el trabajo de campo: de base o referencia y
el propio dato recolectado.
• Existen datos públicos mayormente usados como de referencia o
base
• Otros son privados: pagan servicios o se compran por única vez.
• Mashup de datos mediante diferentes servicios de mapas

11. Visualización de datos vectoriales
Índices de suelos CONEAT

12. Datos Raster
• La compone una estructura que permite almacenar datos para muchos
propósitos
• Matriz de celdas de igual tamaño
• Altura  DEM
• Índices varios:
o Humedad suelos
o Temperatura
o Mapa de Vigor
• Funciones espaciales de análisis sobre el terreno:
o Determinación de cuencas y represas
o Análisis hidrológico de zonas de inundación
o Modelado de dispersión de contaminantes
• Mejorar la calidad de los mapas
o Uso de hillshade
o Capas de fondo

13. TIN (Red Irregular de Triángulos)
• Modelo de terreno de mucha precisión
• representación de accidentes geográficos con mucha precisión
• Funciones espaciales:
o Cálculo volumétrico para el diseño de carreteras
o Estudios de drenaje para desarrollo territorial
o Generación de curvas de nivel de alta precisión
o Cálculo de pendientes
o Determinación de zonas del terreno con mayor radiación solar
o Visibilidad: línea de vista

14. Datos propios generados por el usuario
Software, hardware, personal, trabajo de campo.
• Es necesario la generación de datos propios para salir de la
visualización e incursionar en el análisis, consultas particulares
para el rubro y la zona de interés.
• A este nivel:
o Se requiere de software y hardware propio
o Implementar una Geodatabase propia
o Procesos de Edición “out of the box”
o A veces desarrollos a medida
• Uso de Hardware especializado
o GPS
o Estaciones Meteorológicas
o Aviones de aeromodelismo con sensores (Ej Gatewing )
o Otros….

15. GPR (Ground Penetrating Radar)
(subsuelo – radiación electromagnética en las
bandas de microondas)

16. Veris. Variabilidad del suelo (http://www.veristech.com/)

17. Sensores montados en maquinaria: sensor de N
Sensor de reflectancias del
cultivo en longitudes de
Sensor de Nitrógeno onda del visible e IR cercano
Permite realizar mapas de Indice
de vigor y biomasa

18. Aplicaciones
SDO/AIA 304 2011-12-08 17:57:33 UT

19. • Manejo de información histórica para determinar patrones, tendencias, y
estado de recursos.
• Trazabilidad.
• Predicciones de cosechas en base a variables por ejemplo el clima entre
otras (uso para establecimientos, estado, reaseguradoras).
• Cruzamiento de información tomando como punto de partida una parte del
terreno, manejo y elaboración de índices.
• Del terreno a los descriptivo pasando por mapas temáticos, de varias
fuentes.
• Integración de servicios a modo de mashups.
• Geosensores – mediciones en tiempo real de variables de todo tipo, en
particular meteorológicas. (el campo es casi un gran invernáculo).
• Agricultura vertical – ¿muy futurista por ahora?. Candidata a aplicarse en
países no aptos para la agricultura (no es el caso de Uruguay). Altamente y
espectacularmente multidisciplinario (en ese sentido es una maravilla
tecnológica).

20. • Acceso distribuido, remoto y en tiempo real a toda la información espacial
y relacionada con el terreno.
• Implica varios servidores, servicios y Geodatabases distribuidas,
conectividad.
• Se lograría cruzar la info para determinar nuevos patrones.
• Motor de reglas para detectar patrones o eventos
• Visualización 2D, 3D, ..+ tiempo.

21. GeoSensores
• Sensores remotos, autónomos con ubicación
geográfica absoluta y conocida
• Conectividad continua o parcial
• Uso masivo o privado, simple o especializado
(estaciones de clima, cámaras, etc.)
• De lectura/escritura
• Manejo remoto
• Dispersos globalmente
• Fijos o móviles

22. • Manejo dinámico de la información y en tiempo real.
• TODO (objetos, personas, animales) tiende a tener
asociado una coordenada geográfica absoluta (a
modo de “clave espacial”)
• Ejemplos de aplicación en el agro: control automático
y remoto de invernáculos, agricultura vertical,
predicciones, etc.
• Básico para aplicaciones de AVL.
• ..y más

23. Optimización
Riego
Cosecha
Transporte
… y más

24. Optimización
Cosecha y la logística de la recolección y transporte:
• Cosecha
• Evaluación de calidad y rendimiento
• Asignación de chacras a silos
• Asignación de vehículos y destinos
Industrialización, recepción del producto para el proceso de
industrialización:
• Transporte desde los silos
• Volumen a recibir.
Seguimiento del cultivo
Registro de la información de la evolución del cultivo, para estimación
precisa del rendimiento:
• Siembra
• Aplicación de insumos
• Monitoreo del cultivo

25. Agricultura de Precisión
Definición
Uso de tecnologías de información para la toma de decisiones de manejo
técnica, económica y ambientalmente adecuadas para la producción agrícola
(CAPUC, 2002) (CENTRO DE AGRICULTURA DE PRECISION DE LA UNIVERSIDAD CATOLICA de Chile)
La aplicación de agricultura de precisión es un proceso gradual e incremental en el
que el soporte tecnológico y las escalas de trabajo van aumentando hasta
encontrar un equilibrio entre las necesidades productivas y lo económicamente
viable.
Luego de definidas las zonas de manejo se determinarán las aplicaciones de
insumos a tasas de dosificación variable.

26. Mapas de prescripción de dosis variables
Mapas de zona de manejo + mapas de variables de interés + restricciones = mapas de prescripción de dosis
variable por insumo
Zonas de manejo Cal
Fungicida
pH
Restricciones
maquinaria de
+
dosificación
variable
Mapa de proyección de rendimiento
Incidencia

27. Control de enfermedades

28. Monitoreo de Roya: Zafra 2007-2008 Argentina

29. Muestreo de enfermedad en Obtención de mapa de niveles de
campo incidencia de enfermedad
mediante interpolación
Distribución y densidad de
niveles de enfermedad
Análisis geoestadístico

30. Visualización
Imagen Satelital Mapa de Vigor Humedad del Suelo Tipo de Suelos

31. Mapeo de Lotes
Imagen Landsat 15 m
Imagen IKONOS 1m

32. DEM

33. Acumulación de horas de frío

34. Generación
Mapas Temáticos de mapas temáticos (2)
<1 Relación
ovinos / vacunos
>1

35. Campos con cultivos de invierno por clases de aptitud de uso
APTITUD PRODUCTIVA
Aptas
Moderadamente aptas
No aptas
FUENTE: INIA-GRAS

36. Monitoreos
Generación de cartografía de muestreo
Muestreo sistemático
Muestreo basado en variabilidad

37. Monitoreos
PH
Muestreo de pH en campo Obtención de mapa de
pH mediante
interpolación
Ingreso de datos Análisis de datos

38. Geoestadística
Análisis de estado del cultivo y del suelo
Observando la
variabilidad de las
propiedades de suelo y
de la canopia
detectamos las áreas
que tienen anomalías.
Mapa de vigor Mapa de pH

39. Siniestros
Nº de Quebra- Defolia- % de
Latitud Longitud Fecha Hora Plantas
muestra das cion daño
2 33° 47.2382' S 60° 24.6675' W 6/2/15 09:45:41 27 0 35 12.80
3 33° 47.3932' S 60° 24.5986' W 6/2/15 10:30:29 24 0 50 12.43
4 33° 47.4882' S 60° 24.5694' W 6/2/15 10:49:47 29 0 50 16.32
5 33° 47.5563' S 60° 24.5092' W 6/2/15 10:59:09 23 0 45 16.40
6 33° 47.6266' S 60° 24.4848' W 6/2/15 11:03:47 28 0 50 14.73
7 33° 47.64' S 60° 24.5346' W 6/2/15 11:09:38 24 0 45 12.97
8 33° 47.4872' S 60° 24.6519' W 6/2/15 11:28:24 28 0 55 12.26
9 33° 47.4872' S 60° 24.6519' W 6/2/15 11:28:24 25 0 50 11.90
10 33° 47.4103' S 60° 24.7302' W 6/2/15 11:35:40 25 0 45 11.88
12 33° 48.0022' S 60° 23.6149' W 6/2/15 12:07:54 18 0 45 11.64
13 33° 48.002' S 60° 23.6755' W 6/2/15 12:14:36 27 0 50 10.32
14 33° 48.002' S 60° 23.6755' W 6/2/15 12:14:36 19 0 45 11.91
15 33° 47.8359' S 60° 23.8505' W 6/2/15 12:32:59 17 0 55 13.63
16 33° 47.7672' S 60° 23.8734' W 6/2/15 12:38:24 23 0 50 18.23
17 33° 47.6744' S 60° 23.7812' W 6/2/15 12:49:29 18 0 55 13.90
18 33° 47.7525' S 60° 23.7364' W 6/2/15 13:00:26 21 0 55 18.70
19 33° 47.8993' S 60° 23.6952' W 6/2/15 13:08:33 24 0 50 16.80
FUENTE: TAGH Argentina

40. Se agrupan siniestros y regiones en imagenes
FUENTE: TAGH Argentina

41. Monitoreo de
la sequía.1999-2000
FUENTE: GRAS-INIA

42. FUENTE: GRAS-INIA

43. Fuente Satélite
TELEDETECCIÓN
LA RADIACIÓN PUEDE SER VISIBLE
(percibida por el ojo) O INFRARROJA
(no percibida por el ojo) Atmósfera
Reflección
LA INFORMACIÓN SE ALMACENA EN
BANDAS O CANALES
Emisión
Objetos

44. Landsat TM 5, bandas 4 3 5 Landsat TM 5, bandas 3 4 5
(RGB) (RGB)

47. Otras fuentes de imágenes
LIDAR (Light Detection and Ranging) -
World Trade Centre -
Ground Zero Airborne
LiDAR image of part of the northern California
LiDAR Survey
coast.

48. LIDAR (Light Detection and Ranging) -
Visualización 3D a partir de la
señal de retorno de lidar
Fuentes: http://www.sbgmaps.com/lidar.htm ,
Intensidad de señal del lidar http://welcome.warnercnr.colostate.edu/~lefsky/biosci/index.html#s2

49. Realidad
aumentada
en el Campo

50. Farmer goggles – realidad aumentada en la granja. Agrotech (www.agrotech.dk)
http://www.youtube.com/watch?v=31eN9e_K7Gk

51. Motor de Reglas
Telemetría, reglas de análisis, acciones.
• especificación de reglas genéricas
• Acciones asociadas reglas (enviar correos, pintar en el mapa, cerrar dispositivos,
realizar reportes, cálculos, etc.)
• Las reglas pueden usarse para cruzar información en forma automática, detectando
patrones y/o disparando acciones.
• Otras acciones:
o Prever heladas
o Detectar condiciones favorables para el desarrollo de pestes o aumento de
insectos (avisa para que se tomen medidas)
o Inconsistencias en el uso de la tierra en cuanto a agroquímicos y otros.
o Ayuda en predicciones varias.
• Spatial Statistics (o Geoestadística) - aporte importante de funcionalidad de base
en muchos casos:
o Qué lugar es más accesible?
o Cuáles especies se encuentran más concentradas?
o Monitoreo de propagación de enfermedades?
o Qué areas están asociadas a determinados eventos?
o Dónde se encuentran los patrones anómalos?

52. Conclusiones
SIG da muchas ventajas, nuevas formas y mecanismos.
Estamos viviendo el resultado de una explosión tecnológica en general,
en particular en el área de SIG.
El AGRO no se salva de ser afectado (positivamente) por esta gran
explosión.
Un SIG (al igual que toda otra tecnología y conocimiento) si se utiliza
CORRECTAMENTE, favorece enormemente al planeta entero, no solo a los
usuarios (productores, consumidores, etc.). Butterfly Nebula NGC 6302 – NASA ‘s Hubble Space Telescope

53. ? ? ?
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