Presentan novedosa tecnología para monitoreo masivo de cultivos

Investigadores de la Universidad Nacional, con sede en Manizales, han venido desarrollando un modelo informático que ofrece amplia cobertura, rapidez y alcance en materia de monitoreo masivo de cultivos de café.

En 2006, biólogos del Departamento de Biología de la Universidad de Las Palmas, en Gran Canaria, presentó un proyecto de microsatélites que podían marcar a nivel molecular las plantas endémicas que se encontraban en vía de extinción en esa región de España. En términos más coloquiales, lograron obtener la ‘huella dactilar’ de esas plantas. 

Ahora, tras 7 años de avances y bajo este principio, el grupo de investigación PCM Computational Applications, de la UN en Manizales, adelanta el estudio y análisis de firmas espectrales para el café, que permite clasificar y caracterizar dichos cultivos, tal y como sucede con las huellas dactilares de los humanos. (Lea: Agricultores podrán monitorear cultivos forestales con GPS)

El objetivo de este modelo, que funciona a través de un software avanzado, es identificar patrones de comportamiento asociados a la productividad (densidad, edad, estrés, estado nutricional, pronósticos de cosecha, enfermedades, entre otras), en grandes extensiones de terreno que pueden ir desde una finca hasta una nación o un continente, dependiendo de la escala y precisión del trabajo.

(Imagen: Agencia UNal)

El modelo arranca su funcionamiento con una imagen satelital (comercial o tomada de la internet) donde el conjunto de bandas de la imagen contiene huellas de tipo espectral, pixel por pixel, de la zona a estudiar. Luego de esto, mediante un espectroradiómetro de campo (dispositivo que captura la distribución de la luz reflejada por un objeto), en el terreno se toman puntos de control que brindan, tanto información cualitativa como cuantitativa, a partir de la cantidad de energía que refleja la vegetación presente.

“Todos estos datos ingresan a un software especializado que contiene registros de espectros de diversas especies vegetales en una completa base de datos que puede reconocer gran cantidad de patrones de energía, los cuales se compilan en una herramienta que hemos llamado biblioteca de firmas espectrales”, dijo el ingeniero Óscar Gonzalo Castillo Romero, coordinador de la investigación. (Lea: La deforestación mundial estarña ante los ojos de todos)

Castillo Romero añadió que mediante modelos matemáticos y estadísticos, se correlacionan e identifican dichos espectros de energía definiendo a qué regiones corresponden las imágenes, así el programa discrimina coberturas vegetales y características de cada una.

Este software, que también ha sido empleado para el análisis de cultivos de coca en el país, también permite ajustar las imágenes, sin importar si las tomas originales son en 2D, ya que la herramienta las acopla a 3D y permite un mayor nivel de detalle en los rasgos de cada cultivo. (Lea: Tecnología satelital busca controlar la deforestación en tiempo real)

La investigación da continuidad a los resultados de sus estudios en la Maestría en Matemática Aplicada de la U.N. en Manizales y a su trabajo con el Centro Nacional de Investigaciones de Café, Cenicafé, que se realizó con plantaciones de café, pero también puede aplicarse a cualquier tipo de  vegetación y a imágenes biomédicas. Se trata de una tecnología denominada Near InfraRed Spectroscopy, NIRS, que le ha permitido a los investigadores de Cenicafé identificar la procedencia del café colombiano.

“La construcción de la base de datos y los modelos de análisis se alimentan de esta herramienta tecnológica que ha sido clave para la construcción y soporte de las denominaciones de origen de nuestro café”, señalan voceros de la entidad a través de su sitio-web.