Recolección de datos con drones: del vuelo a la plataforma

Un dron es un sensor que se mueve. Pasa sobre el lote o sobre la planta industrial y trae imágenes que, una vez procesadas, se convierten en un mapa con números: vigor del cultivo, temperatura de cada punto, relieve, área. El valor de ese dato aparece cuando se coloca al lado de lo que los sensores fijos ya miden, en el mismo panel y en la misma línea de tiempo.

Este artículo describe el flujo completo, del plan de vuelo a la plataforma. No vendemos drones comerciales: diseñamos el sistema embarcado cuando el proyecto lo requiere e integramos el dato de cualquier aeronave en la plataforma. Por eso el texto trata del dato, no del modelo.

Plan de vuelo

Antes de despegar se define qué se quiere medir, y de ahí sale el plan:

• Área y altura. Volar más bajo da más detalle por píxel (el GSD, tamaño del píxel en el suelo) y exige más fotos para cubrir la misma área.
• Traslape. Para armar un mosaico, cada foto debe traslaparse con las vecinas; valores de 70 a 80% en la dirección de vuelo y de 60 a 70% lateral son habituales en fotogrametría agrícola, y el software de procesamiento indica lo que necesita.
• Hora del día. El multiespectral pide sol alto y cielo estable; el térmico en cultivos funciona mejor al mediodía, cuando el estrés hídrico es visible, o al amanecer para diferencias de suelo.
• Puntos de control. Blancos en el suelo con coordenada conocida, cuando la precisión de posición importa (área, volumen, proyecto).

El plan se convierte en una ruta automática. El piloto supervisa; no pilota.

Sensores

• RGB. La cámara común. Entrega el ortomosaico visual, el modelo de relieve y el conteo de plantas o de fallas en la hilera.
• Multiespectral. Bandas separadas: rojo, borde del rojo (red edge), infrarrojo cercano (NIR). Permite calcular índices de vegetación. El más conocido es el NDVI = (NIR − Rojo) / (NIR + Rojo), que va de −1 a 1 y sube con la biomasa verde.
• Térmico. Radiómetro en el infrarrojo de onda larga. Mide la temperatura de la superficie: la hoja estresada se calienta, la mancha húmeda se enfría, la conexión eléctrica defectuosa se calienta.

Lo que sale del vuelo

El procesamiento fotogramétrico une cientos de fotos y produce:

• Ortomosaico: una sola imagen, corregida y georreferenciada.
• Modelo digital de superficie y de terreno, para relieve, drenaje y volumen de pilas.
• Mapas de índice (NDVI y otros), por píxel y resumidos por lote, por zona o por tramo del pivote.
• Puntos de temperatura, con coordenada, para inspección de paneles, subestaciones, tuberías y techos.
• Detecciones: fallas de siembra, malezas, anomalías térmicas, marcadas por posición.

Todo esto son archivos grandes. Lo que le interesa a la plataforma no es la imagen completa, sino los números por área y por punto, con fecha, hora y coordenada.

Cómo entra en la plataforma

La plataforma recibe datos por API, de cualquier origen. Para el dron, el flujo que integramos es:

1. El software de procesamiento exporta los resúmenes: índice medio y mínimo por zona, lista de anomalías con coordenada y temperatura, área medida.
2. Un conector los envía a la API y asocia cada número a una entidad ya registrada: el lote, el pivote, el string de paneles, el equipo.
3. La plataforma guarda el valor con la hora del vuelo y lo coloca en la misma serie temporal de los sensores fijos: estación meteorológica, humedad del suelo, caudal del pivote, horómetro, sensor de vibración.

El resultado es que el NDVI del lote aparece junto a la ETo y a la lámina aplicada esa semana. La anomalía térmica en el panel aparece junto a la caída de corriente del string. El dron confirma lo que el sensor fijo señaló, o muestra lo que el sensor fijo no ve.

Reglas para volar

Las reglas para drones dependen del país, y muchas autoridades aeronáuticas clasifican las operaciones por riesgo. En Estados Unidos, los vuelos comerciales con drones pequeños se rigen por la Part 107 de la FAA; en la Unión Europea, EASA organiza las operaciones en las categorías abierta, específica y certificada, y la mayor parte del mapeo agrícola y de la inspección se planifica para caber en la abierta, la de menos exigencias. Volar más allá de la línea de vista, cerca de personas o cerca de aeródromos suele llevar la operación a un régimen más estricto, con autorización previa.

Según dónde se vuele, la lista habitual incluye registro de la aeronave, capacitación o examen teórico del piloto, autorización de espacio aéreo, equipos de radio aprobados para ese mercado y seguro de responsabilidad civil para la operación comercial. Estas reglas cambian de vez en cuando: antes de contratar o de operar, consulte las reglas vigentes de la autoridad aeronáutica de su país.

Qué hacer ahora

1. Defina la pregunta que el vuelo responde: fallas de siembra, estrés hídrico, panel caliente, volumen de pila. El sensor y el plan salen de ahí.
2. Verifique si la operación cabe en la categoría de menor riesgo de las reglas de su país. Si cabe, el costo regulatorio es bajo.
3. Decida dónde va a vivir el dato. Un mapa en la computadora del piloto se pierde; un número en la plataforma, junto a los sensores fijos, se vuelve historial.

Si quiere conversar sobre un proyecto, hable con uno de nuestros ingenieros.

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Fuentes: Rouse et al. (1974), definición del NDVI.