IA, satélites e agricultura: olhar de cima para crescer

Imagine poder "ver" cada metro dos seus campos regularmente, sem sequer sair de casa. É precisamente o que a monitorização por satélite das culturas permite. Os satélites que orbitam a Terra estão equipados com sensores que medem a luz refletida pelas plantas e pelo solo em diferentes comprimentos de onda, alguns dos quais visíveis e outros invisíveis ao olho humano. Através da análise desses dados, é possível tirar conclusões sobre:

• Vigor das plantas: as culturas estão a crescer de forma densa e uniforme ou há zonas despovoadas?
• Stress hídrico: Alguma parte do campo está a secar demais?
• Deficiência de nutrientes: Há falta de nitrogénio ou outros elementos essenciais nas plantas?
• Aparecimento de pragas ou doenças: Há áreas que mostram sinais precoces de stress que possam indicar ataques de insetos ou fungos?

Resumindo, os satélites funcionam como um “sistema de alerta precoce” assinalando problemas dias ou até semanas antes de o próprio agricultor se aperceber deles no terreno. Esta vantagem pode ser decisiva para uma intervenção rápida, evitando assim grandes perdas na colheita. Os agricultores recebem mapas e alertas fáceis de compreender que os ajudam a tomar decisões informadas:

Os satélites recolhem vários tipos de dados para criar uma imagem completa do estado do campo:

• Cor Verdadeira: Imagens RGB visuais que mostram os campos tal como são vistos pelo olho humano.
• Infravermelho Próximo: Luz invísivel que revela a saúde e o vigor das plantas.
• Infravermelho de Onda Curta: Revela o stress hídrico e os níveis de humidade
• Radar: Atravessa as nuvens para medir a humidade do solo

Os satélites costumam combinar estas bandas em “índices” fáceis de interpretar. Os dois mais comuns são: NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) e NDWI (Índice de Água por Diferença Normalizada). Estes índices transformam os dados brutos dos satélites em mapas simples e codificados por cores — verde para saudável, amarelo para alerta e vermelho para situação crítica — que qualquer agricultor pode interpretar rapidamente.

É possível aceder online aos dados brutos recolhidos pelos satélites. Por exemplo, a Agência Espacial Europeia (ESA) permite o acesso aos dados recolhidos pelos satélites Sentinel-1 e Sentinel-2 do programa Copernicus (https://browser.dataspace.copernicus.eu/) – pode selecionar o satélite desejado através do menu suspenso.

Dica para os pequenos agricultores: Não necessita de descarregar os dados brutos. As plataformas que utilizam tecnologia de IA fazem isso por si e apresentam as informações de uma forma mais fácil de usar e compreender.

A transformação das medições dos satélites em mapas úteis para o terreno envolve várias etapas, nas quais a inteligência artificial (IA) se revela uma ferramenta essencial. De facto, os modelos de IA corrigem os efeitos atmosféricos (névoa e vapor de água) e alinham as imagens, de modo a garantir que cada pixel corresponde exatamente ao mesmo ponto no terreno ao longo do tempo. Com a ajuda da aprendizagem automática e do reconhecimento de imagens, é possível rastrear os limites das parcelas, mesmo as pequenas e irregulares. A IA também consegue distinguir diferentes culturas (como o trigo, o milho ou a soja) e acompanhar as respetivas fases de desenvolvimento, permitindo aos agricultores saber exatamente em que fase se encontra cada parte do campo: sementeira, germinação, floração, entre outras. Além disso, ao ser treinada com anos de dados históricos, a IA consegue detetar desvios do crescimento normal e prever a colheita final com uma precisão surpreendente.

• Combine dados de satélite com observações no terreno: percorra os seus campos periodicamente para confirmar os alertas dos satélites. Isso vai aumentar a sua confiança nos mapas.
• Aprenda o que é “normal”: as linhas temporais históricas do NDVI dos seus campos para identificar mais facilmente as anomalias.
• Seja curioso: quando já estiver familiarizado com o NDVI e o NDWI, explore outros índices (por exemplo, de clorofila ou de stress térmico).

A monitorização por satélite já não é uma tecnologia futurista. Está aqui, gratuita e acessível, graças a programas de dados abertos e plataformas digitais inteligentes (embora também existam opções premium disponíveis). Ao utilizar o poder do NDVI, do NDWI e da reflexão de radar, até os pequenos agricultores podem detetar problemas mais cedo, orientar os seus esforços com maior precisão e, por fim, colher culturas mais saudáveis e abundantes. O céu sobre os seus campos contém uma enorme quantidade de informações; está na hora de as pôr em prática.

Escrito por Rocco Limongelli, especialista em IA e Robótica.