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Machine Learning e Redes Neurais resolvem tarefas agrícolas no Brasil

 

Fonte: olhar digital



O Brasil é conhecido pelo desenvolvimento bem-sucedido da ciência da agricultura tropical. A agricultura tropical é praticada entre as latitudes 23N e 23S, geralmente nos solos tropicais ácidos, intemperizados e pouco férteis. Até que pesquisadores e parceiros agrícolas brasileiros desenvolvessem novas culturas e forragens adaptando as práticas agrícolas tropicais para criar uma agricultura moderna e bem competitiva no Brasil (um novo ambiente de produção comercial), acreditava-se que apenas as regiões temperadas poderiam alimentar de forma eficaz e eficiente o mundo.  

Com essa finalidade são implementadas as práticas agrícolas e inovações modernas, usando as sementes melhoradas, fertilizantes e agroquímicos, sensoriamento remoto, aprendizado de máquina e redes neurais artificiais, gerenciadas pelo software de gestão agrícola desenvolvido especificamente por empresas como a EOS Data Analytics.

Por exemplo, as pesquisas e esforços empresariais encaminhados para desenvolver e cultivar variedades de soja nas latitudes mais baixas do Brasil, produzem os rendimentos tão altos (e talvez até maiores) quanto os produzidos em regiões temperadas. Junto com esse esforço genético, foi necessário adotar com urgência as novas tecnologias para realizar o controle agrícola.  


O sensoriamento remoto para resolver problemas agrícolas


O sensoriamento remoto junto com o uso de imagens satelitais com fotos do mesmo campo ao longo do tempo serve para que o produtor possa analisar as condições com base nos dados e tomar medidas objetivando aumentar o rendimento da cultura e melhorar o sistema de controle de fazenda. Por exemplo, os sensores servem como um sistema de alerta antecipado, permitindo que um produtor intervenha eliminando a doença da planta antes dela se espalhar amplamente. Eles também podem realizar uma contagem simples de plantas, avaliar sua saúde, estimar o rendimento e a possível perda de colheita, gerenciar a irrigação, detectar ervas daninhas, identificar o estresse da cultura e mapear um campo.

Hoje, as tecnologias de sensoriamento remoto continuam a evoluir e se tornam mais baratas. Para compreender a evolução das culturas ao longo da estação, são necessários os mapas de crescimento das culturas, de doenças das plantas, de ervas daninhas, de deficiências de nutrientes e outras condições das culturas e do solo. Como resultado, os mapas com imagens de sensoriamento remoto mostrando a variabilidade das culturas e do solo tornam-se parte integrante do programa para controle de fazenda.


O Crop Monitoring da EOSDA é uma ferramenta eficiente de dados satelitais no setor agropecuário e floresta brasileiro 


 A EOS Data Analytics (EOSDA) é um fornecedor global de análise de imagens de satélite da inteligência artificial. Com representantes em todo o mundo, também é conhecido no Brasil, onde faz parceria com organizações governamentais, comerciais e científicas. A empresa fornece soluções de monitoramento da Terra oferecendo soluções optimizadas para 22 áreas, com foco principal na agricultura e silvicultura. 

A EOSDA combina os  dados de imagens de satélite com tecnologias de IA e algoritmos próprios para analisar o estado das culturas nos campos e também as florestas impulsionando os negócios e implementando práticas sustentáveis. 


O principal produto da EOSDA na indústria agrícola é o EOSDA Crop Monitoring, um serviço online para controle de produção agrícola por satélite, que coleta todas as informações essenciais sobre o estado das culturas em plataforma única.


Como o aprendizado de máquina e as redes neurais usam dados satelitais para resolver problemas agrícolas 


Machine Learning é a ciência, onde as máquinas são treinadas para analisar os dados de entrada e fornecer a melhor decisão possível. Reduz o trabalho manual e também a carga sobre os agricultores. Supera a agricultura tradicional, pois as máquinas usam os insumos considerando todos os fatores relevantes, como níveis de nutrientes do solo, umidade, acidez, condições climáticas, etc. para análise.

Com o resultado dessa análise, os agricultores ficam sabendo sobre os nutrientes específicos que devem ser usados para fertilizar uma cultura específica ou, pelo contrário, devem ser eliminados. Desta forma, eles podem verificar o nível de ph do solo e adicionar fertilizantes e água de acordo com o nível de umidade das culturas. Isso também leva à utilização adequada dos recursos e ao aumento no rendimento das safras.


Caso de uso no Brasil: detecção de usinas de cana-de-açúcar e estimativa de área


Nosso projeto no Brasil incluiu duas tarefas: a classificação das usinas de cana-de-açúcar e a detecção da cana colhida para uma determinada data no estado de São Paulo.

Usando a classificação das usinas, os agricultores podem entender a quantidade de cana-de-açúcar disponível e o potencial do rendimento das usinas ao explorar novas terras aráveis ou ao expandir para outros mercados de produção potencial de cana-de-açúcar. 

As informações sobre a cana-de-açúcar colhida (matéria-prima) são valiosas para o planejamento dos trabalhos de campo, para a definição da capacidade do armazém e previsão logística.  

Para a classificação das usinas de cana-de-açúcar, a equipe do EOS Data Analytics usou dados reais sobre 1.000.000 hectares e imagens de três satélites integrados na plataforma EOS para criar um conjunto de dados para o treinamento de modelo do aprendizado neural.

O sensoriamento remoto por satélite e as abordagens de rede neural para análise de dados de satélite levam o gerenciamento de campo para um nível superior. As redes neurais são ótimas para resolver os problemas reais dos agricultores relativos à divisão de tarefas na fazenda: desde a classificação de culturas e solos até a detecção de pragas e doenças, e mais coisas.


 Leitura Complementar: Literatura Recomendada


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