El análisis multiespectral con drones se ha convertido en una herramienta cada vez más utilizada dentro de la agricultura de precisión. A diferencia de una fotografía aérea convencional, una cámara multiespectral registra diferentes bandas de luz que permiten obtener información sobre la vegetación que no siempre es visible a simple vista.
Los datos obtenidos durante el vuelo pueden utilizarse para generar mapas de vegetación e índices como el NDVI, NDRE y GNDVI, facilitando el estudio de la variabilidad existente dentro de una parcela. El Servicio de Monitorización Terrestre de Copernicus utiliza precisamente índices de vegetación para monitorizar el estado y la dinámica de la vegetación.
¿Qué es un análisis multiespectral con dron?
Una cámara RGB convencional registra principalmente los colores rojo, verde y azul. Una cámara multiespectral añade otras bandas del espectro electromagnético, como el infrarrojo cercano (NIR) y el Red Edge.
Un ejemplo de este tipo de tecnología es el DJI Mavic 3 Multispectral, que incorpora sensores específicos para las bandas verde, roja, Red Edge e infrarroja cercana, además de una cámara RGB de 20 MP.
Esta información permite analizar la respuesta espectral de la vegetación y generar mapas que muestran diferencias entre unas zonas y otras de una explotación agrícola.
¿Para qué sirve la teledetección multiespectral?
La principal utilidad del análisis multiespectral consiste en detectar variaciones en el comportamiento de los cultivos y localizar zonas que posteriormente pueden ser inspeccionadas sobre el terreno.
Entre sus aplicaciones se encuentran:
- Control del vigor de la vegetación.
- Seguimiento de la evolución de los cultivos.
- Localización de zonas con diferente desarrollo.
- Estudio del estrés hídrico.
- Análisis de biomasa y vegetación.
- Identificación de zonas que requieren una inspección adicional.
- Elaboración de mapas de agricultura de precisión.
- Seguimiento de plantaciones durante diferentes momentos de la campaña.
Un estudio realizado en la Universidad Politécnica de Madrid analiza precisamente el uso de imágenes multiespectrales obtenidas mediante UAV para monitorizar olivares y estudiar vigor, biomasa y diferentes índices de vegetación.
¿Cómo funciona un dron multiespectral?
El proceso comienza con la planificación del vuelo sobre la parcela. El dron sigue una ruta previamente definida mientras sus sensores capturan imágenes de las diferentes bandas espectrales.
Posteriormente, las imágenes se procesan mediante software especializado para generar productos cartográficos y calcular diferentes índices.
El resultado puede representarse mediante mapas de colores que permiten observar cómo cambia la vegetación dentro de la finca.
En equipos profesionales también pueden utilizarse sistemas de posicionamiento de alta precisión. Por ejemplo, el DJI Mavic 3 Multispectral incorpora RTK para mejorar la precisión de posicionamiento durante las operaciones de cartografía y levantamiento aéreo.
NDVI: uno de los índices más utilizados
El NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) es uno de los índices de vegetación más conocidos en teledetección.
Se calcula utilizando la reflectancia en el infrarrojo cercano y en la banda roja:
NDVI = (NIR – Rojo) / (NIR + Rojo)
La documentación oficial de Copernicus describe el NDVI como un índice espectral utilizado para cuantificar la cantidad y el vigor de la vegetación.
El NDVI permite generar mapas donde pueden observarse diferencias en la vegetación. Sin embargo, es importante entender que un valor determinado no identifica por sí solo la causa de un problema. La interpretación debe combinarse con información sobre el cultivo y observaciones realizadas directamente en la parcela.
NDRE y GNDVI
El NDVI no es el único índice disponible.
El NDRE (Normalized Difference Red Edge) utiliza la banda Red Edge y el infrarrojo cercano, mientras que el GNDVI emplea la banda verde y el infrarrojo cercano.
Los sensores multiespectrales diseñados para agricultura pueden registrar precisamente estas bandas. El fabricante DJI Agriculture explica el uso de las bandas verde, roja, Red Edge e infrarroja cercana para obtener índices como NDVI, GNDVI y NDRE.
Por ello, utilizar varios índices puede aportar información complementaria a la hora de estudiar una parcela.
¿Cómo se realiza un análisis multiespectral?
1. Planificación del vuelo
Primero se delimita la parcela y se establece la ruta que seguirá el dron. La planificación debe tener en cuenta la superficie, altura de vuelo, condiciones ambientales y características del sensor.
2. Captura de imágenes
El dron realiza el vuelo mientras registra las diferentes bandas espectrales. Algunos equipos combinan cámaras RGB y multiespectrales.
En el caso del DJI Mavic 3M, las cámaras multiespectrales trabajan con bandas verde, roja, Red Edge e infrarroja cercana.
3. Procesamiento de los datos
Las fotografías se procesan para crear productos georreferenciados y calcular índices de vegetación. El procesamiento puede incluir diferentes fases de corrección y preparación de los datos antes de obtener los mapas finales.
El Copernicus Data Space Ecosystem describe flujos de trabajo de monitorización que incluyen el preprocesamiento de datos, cálculo de índices espectrales, estadísticas por parcela y análisis temporal.
4. Interpretación
Finalmente, los resultados se representan mediante mapas para localizar las zonas que presentan diferencias.
Esta última fase es especialmente importante porque un mapa multiespectral proporciona indicadores, pero no necesariamente una explicación definitiva de lo que está ocurriendo en cada punto.
Aplicaciones en el olivar
El olivar es uno de los cultivos en los que la teledetección puede tener aplicaciones interesantes.
Un estudio de la Universidad Politécnica de Madrid sobre estrés hídrico en olivar utilizó imágenes térmicas y multiespectrales para analizar miles de olivos individualmente y calcular índices como NDVI, NDRE, GNDVI, LCI y CWSI.
Este tipo de trabajos demuestra cómo los sensores aéreos pueden utilizarse para estudiar la variabilidad existente incluso entre árboles de una misma explotación.
Agricultura de precisión y aplicación variable
Los datos multiespectrales también pueden integrarse dentro de estrategias de agricultura de precisión.
Por ejemplo, si una parcela presenta diferentes zonas de comportamiento, los mapas obtenidos pueden servir como información complementaria para planificar inspecciones, tratamientos o actuaciones diferenciadas.
La Universidad Politécnica de Madrid ha publicado trabajos sobre el uso de imágenes multiespectrales obtenidas mediante drones para estudiar la aplicación variable de herbicidas en cultivos agrícolas.
Esto permite pasar de una visión general de la parcela a un análisis mucho más detallado de sus diferentes zonas.
Ventajas del análisis multiespectral con drones
Entre las principales ventajas destacan:
- Alta resolución espacial, especialmente útil para analizar zonas concretas.
- Captura de información que no resulta visible mediante una fotografía convencional.
- Posibilidad de repetir vuelos y comparar la evolución temporal.
- Generación de mapas de índices de vegetación.
- Detección de diferencias dentro de una misma parcela.
- Integración con otras tecnologías de agricultura de precisión.
- Posibilidad de combinar información RGB, multiespectral y térmica.
Además, los drones pueden complementar otras fuentes de teledetección como las imágenes de satélite. Copernicus ofrece actualmente productos NDVI globales con una resolución de aproximadamente 300 metros y composiciones cada 10 días, mientras que un estudio mediante UAV puede proporcionar información mucho más localizada sobre una parcela concreta.
Características principales
- Captura de diferentes bandas espectrales.
- Información RGB, NIR, Red Edge, roja y verde según el sensor.
- Generación de mapas de vegetación.
- Cálculo de NDVI, NDRE y GNDVI.
- Análisis de la variabilidad de los cultivos.
- Seguimiento temporal de parcelas.
- Aplicación en agricultura de precisión.
- Posibilidad de combinar datos multiespectrales y térmicos.
- Uso en cultivos como olivar, cereal, viñedo y otras plantaciones.
¿Merece la pena realizar un análisis multiespectral con dron?
El análisis multiespectral con drones permite obtener una visión mucho más detallada de una explotación agrícola y detectar diferencias que pueden pasar desapercibidas durante una inspección visual convencional.
Su mayor utilidad aparece cuando los datos obtenidos se combinan con información agronómica y comprobaciones sobre el terreno. Los mapas NDVI, NDRE o GNDVI deben entenderse como herramientas de análisis que ayudan a localizar y estudiar zonas de interés.
La combinación de drones, sensores multiespectrales, software de procesamiento y agricultura de precisión abre numerosas posibilidades para mejorar el seguimiento de los cultivos y tomar decisiones basadas en datos.
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