Agricultura e Recursos Florestais

Uso de drones na agricultura: conheça a tecnologia

O uso de drones na agricultura é uma aplicação recente da tecnologia, no entanto, a utilização de dispositivos semelhantes a estes é antiga: sua história tem origem há mais de um século, e os aparelhos eram utilizados para fins bélicos. 

Hoje, drones e outros equipamentos aéreos não-tripulados semelhantes são utilizados para os mais diversos fins, como, por exemplo, o aeromodelismo, a fotografia e a cinematografia. Seu uso se popularizou tanto ao longo das últimas décadas ao ponto de ser necessário às autoridades internacionais a criação de normas de regulação e controle do espaço aéreo.  

Uso de drones na agricultura em lavoura de algodão
Empresas agrícolas têm abraçado o uso de drones a fim de otimizar a produtividade nas lavouras. Foto: Pixabay

Na agricultura, os drones têm sido cada vez mais utilizados, na medida em que as tecnologias se desenvolvem e que se tornam mais urgentes as soluções para o aumento da produtividade nas lavouras. 

Para as fabricantes desses equipamentos, o uso de drones na agricultura se mostrou uma grande oportunidade de negócio em empresas internacionais, como as chinesas DJI e XAG, além de companhias brasileiras, como Skydrones, XMobots e Horus.

Neste artigo, apresentaremos um breve panorama do uso de drones na agricultura, explicando os diferentes tipos de dispositivos utilizados e suas principais aplicações para a otimização das produções agrícolas. 

Sensores para o uso de drones na agricultura

Embora seja importante pensar no modelo do drone a ser utilizado na agricultura, o elemento mais importante a se considerar é o tipo de sensor acoplado à aeronave remotamente embarcada (RPA, na sigla em inglês) tendo em vista suas características espectrais para que os dados capturados na navegação tenham maior precisão e qualidade. 

Alguns dos tipos de sensores para o uso de drones na agricultura são:

Câmeras digitais RGB

O tipo de sensor mais utilizado para a captura de imagens em RPAs são as câmeras digitais RGB. Muito semelhantes às câmeras digitais comuns de uso pessoal e as presentes nos smartphones, estas são acopladas à aeronave e adaptadas com dispositivos de disparo conectados à placa controladora do drone.

A sigla RGB indica as bandas espectrais na região do visível em que o sensor trabalha. Esta significa, na em inglês:

  • Red – vermelho; 
  • Green – verde; 
  • Blue – azul. 

Desta forma, durante o processamento das imagens, é possível obter as imagens em suas cores verdadeiras, o que permite maior precisão na percepção das cores que a visão humana é capaz de enxergar. 

Imagem aérea obtida por RPA. Lavoura de cana-de-açúcar.
Imagem de câmera RGB obtida por RPA em lavoura de cana-de-açúcar. Foto retirada do livro Agricultura digital. Todos os direitos reservados.

Câmeras multiespectrais

Estas são equipadas com, pelo menos, um filtro a mais do que no padrão RGB. Geralmente, estes estão na região do infravermelho próximo (NIR, na sigla em inglês). Esta banda permite a obtenção de outras composições de cores, inclusive composições que possibilitam a identificação da variação da vegetação e o cálculo de índices destas. 

Câmeras multiespectrais com cinco bandas estão cada vez mais frequentes no mercado e populares no uso de drones na agricultura. Estas contam, também, com a região vermelho limítrofe, apresentando o vigor da vegetação. Outras câmeras desse tipo possuem também o filtro para o infravermelho termal.

Vale salientar que as câmeras multiespectrais possuem custos elevados em relação às câmeras digitais RGB. Estas são mais populares por serem mais economicamente acessíveis, além da facilidade na instalação dos sensores

Imagens aéreas de lavoura de milho obtidas a partir de sensores multiespectrais.
Imagens obtidas por sensores multiespectrais em lavoura de milho. Imagem presente no livro Agricultura digital. Todos os direitos reservados.

Principais usos de drones na agricultura

São diversas as aplicações do uso de drones na agricultura. Em virtude do crescimento populacional e da grande demanda por alimentos, sobretudo nos países subdesenvolvidos ou em desenvolvimento, é cada vez mais necessário adotar medidas que apresentem soluções para o aumento da produtividade nas lavouras, e a agricultura digital tem apresentado respostas positivas para essa questão.

O uso de drones na agricultura possibilita que as plantações sejam monitoradas com mais precisão e que as possíveis ameaças aos produtos sejam rapidamente identificadas e contidas. Além disso, uma das principais aplicações dos aeromodelos nos cultivos agrícolas é a dispersão de defensivos a fim de evitar o aparecimento de pragas que prejudiquem as culturas. 

Entre as principais aplicações dos drones na agricultura estão: 

Monitoramento de lavouras

Este é um dos mais importantes usos de drones na agricultura. O monitoramento de lavouras a partir das RPAs permite que os agricultores otimizem o manejo agrícola por meio da agricultura de precisão.

Considera-se possível dividir as informações obtidas das imagens em três grupos. São estes:

Avaliações fisiológicas

Busca-se avaliar o vigor e a sanidade da cultura;

Avaliações biofísicas

Busca-se obter medidas mais precisas sobre a vegetação, como o acúmulo de biomassa e a altura do dossel; 

Identificação de outros alvos biológicos

Tem como objetivo monitorar a presença de ameaças à produção agrícola, como pragas, insetos e plantas daninhas. 

Vale ressaltar que é de grande importância que a finalidade do monitoramento deve ser estabelecida e levada em conta previamente a fim de que se determine o tipo de imagem ou câmera e de produto espectral que será gerado.  

Levantamentos topográficos

Comumente utilizado em áreas como a construção civil, o levantamento topográfico na agricultura é fundamental para a melhor utilização e a conservação do solo, uma vez que, a partir do conhecimento pleno do terreno, é possível otimizar a área do plantio e verificar a possibilidade da plantação em nível. 

Na maior parte das vezes, os levantamentos topográficos são realizados por meio de métodos tradicionais, como o uso do teodolito, por exemplo. No entanto, com o uso dos drones na agricultura tornou-se possível uma outra forma de realizar esse procedimento. 

A fotogrametria está cada vez mais acessível para realizar levantamentos topográficos a partir da coleta de imagens por sensores embarcados em RPAs. Os dados obtidos por esse tipo de tecnologia contribuem para o georreferenciamento das imagens e são chamados de pontos de controle. Estes permitem vincular as coordenadas dos pontos conhecidos com a posição das imagens obtidas. 

Quanto maior a necessidade de exatidão no levantamento ou o tamanho do terreno imageado, mais elevada é a quantidade de pontos de controle. A precisão no georreferenciamento das imagens também pode variar conforme o tipo de sistema de navegação por satélite (GNSS) embarcado no drone. 

As RPAs mais comuns contam com sistema de GNSS com fins de navegação, que permitem maior precisão em escala métrica, o que não é o suficiente no caso de demandas de precisão mais elevadas, como é o caso no levantamento topográfico. Isso exige, portanto, maior rigor no estabelecimento de pontos de controle no solo. 

Aplicação de fitossanitários 

Um dos mais pesquisados usos de drones na agricultura é a pulverização de defensivos agrícolas com modelos de RPAs específicos para tais fins. De modo geral, a aplicação dos fitossanitários ainda se dá pelos sistemas tradicionais: manuais, tratorizados ou aéreos. 

A grande vantagem da pulverização a partir de RPAs é a automatização do sistema para que toda a área seja contemplada de forma que as plantações não sejam prejudicadas pela falta ou excesso de produtos.

Atualmente, o uso de drones na agricultura para a aplicação de defensivos agrícolas ainda é realizada de maneira experimental em cultivos variados, anuais ou pernes. Entretanto, ainda há certas dúvidas a respeito da eficácia dos tratamentos realizados com esse tipo de equipamento. 

Apesar disso, os estudos que vêm sendo realizados a respeito dessa aplicação das RPAs mostram resultados promissores. 

Drone dispersando defensivo agrícola sobre plantação.
A dispersão de calda fitossanitária nas lavouras por meio das RPAs permite cobertura completa da área plantada e evita danos aos produtos. Foto: Pixabay

Outras aplicações

Além das aplicações já mencionadas, há pesquisas em andamento a respeito do uso de drones na agricultura, como:

  • Distribuição de insumos como fertilizantes e sementes;
  • Deposição de bioinsumos para a distribuição de inimigos naturais;
  • Central de transferência de dados.

Agricultura digital aborda o uso de drones na agricultura

Organizado por Aluízio Borém, Domingos Sárvio M. Valente, Daniel Marçal de Queiroz e Francisco de Assis de Carvalho Pinto, Agricultura digital está em pré-venda na livraria técnica Ofitexto. A obra, que chega à sua segunda edição em nova casa editorial, aborda em detalhes os principais aspectos sobre a utilização de drones na agricultura.

Além disso, o livro trata de sistemas inovadores de controle e automação de máquinas agrícolas, irrigação e bovinocultura digital, big data e machine learning aplicados à agricultura, e plataformas, aplicativos e softwares voltados para a otimização dos recursos no meio agrícola, entre outros assuntos de igual importância. 

A obra ainda apresenta um estudo de caso real da aplicação dos recursos da agricultura digital na empresa SLC Agrícola em todos os passos: da implementação do projeto até os resultados. 

Agricultura digital pode ser adquirido pelo valor promocional de pré-venda na loja on-line da Oficina de Textos.

Capa de Agricultura digital com a ilustração de uma área circular colorida em verde, vermelho e amarelo e um par de mãos segurando um tablet que reproduz a mesma imagem.
Capa do livro Agricultura digital. Todos os direitos reservados.

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