A colheita é um passo crítico na produtividade da cultura da cana-de-açúcar. Levantamentos precisos com drone podem ajudar a projetar automaticamente linhas óptimas para operações mecanizadas. 

A Gamaya testou a precisão dos levantamentos com drone RTK/PPK para fornecer os resultados necessários, minimizando ao mesmo tempo o tempo gasto no campo.

O que é um  drone RTK/PPK?

Os drones têm ganhado espaço na coleta de dados direcionada para uma agricultura mais eficiente e sustentável. Os drones RTK/PPK estão cada vez mais acessíveis e com maior nível de precisão.

Um drone RTK (Real Time Kinematic) está equipado com um receptor GNSS RTK que recolhe dados de satélites e uma estação de base terrestre para registar com precisão a localização da imagem em tempo real durante o voo. Estes cálculos corrigem as posições das câmaras tanto horizontal como verticalmente até 2-3 cm de precisão.

Um drone PPK (Post Processed Kinematic) tem a bordo um receptor GNSS PPK que recolhe dados de satélites e os registra para recuperação após o voo. O cálculo referente à referência em terra só é efetuado após o pouso, com um software dedicado.

Os drones RTK/PPK poderiam remover a necessidade de Pontos de Controle no Solo (GCPs), assumindo que a conectividade permanece constante durante todo o levantamento. 

A importância da acurácia para as linhas de colheita da cana-de-açúcar

Na produção de culturas de cana-de-açúcar, o pisoteio de soqueira de cana-de-açúcar é um dos fatores mais significativos que conduzem a uma redução da produtividade.

O Gamaya CaneFit oferece uma solução para extrair automaticamente linhas de colheita de precisão de um ortomosaico. Estas podem ser posteriormente importadas para máquinas equipadas com GPS que podem efetuar colheitas precisas em piloto automático. 

Operação de colheita num campo de cana-de-açúcar
Operação de colheita num campo de cana-de-açúcar

Ao realizar um levantamento com drone, os métodos tradicionais utilizam os Pontos de Controle no Solo (GCPs) para assegurar a precisão do grau de levantamento. Os atuais drones RTK/PPK são uma alternativa que reduz a quantidade de tempo gasto no levantamento do campo. 

Investigamos o desempenho de precisão de diferentes drones RTK/PPK no mesmo campo, gerando um ortomosaico, bem como a distribuição de pontos de controle no terreno, a fim de controlar a precisão absoluta dos resultados. 

Este estudo comparativo entre drones RTK/PPK ajudará a Gamaya a aconselhar os seus utilizadores a obter a melhor qualidade possível na detecção das linhas de colheita de cana-de-açúcar para posterior utilização em máquinas equipadas com um piloto automático.

Análise comparativa 

Colaboramos com vários produtores de cana-de-açúcar no Brasil e visitamos as suas Fazendas. Levamos em consideração os seguintes critérios ao escolher a parcela de teste:

  • Área entre 50 a 100ha;
  • 30 a 60 dias de cana, para visitas nos próximos 60 dias;
  • Região de Ribeirão Preto;
  • Fácil acesso;
  • Longe de áreas urbanas e aeroportos, para evitar problemas de recepção e limitações de autorização de voo;
  • Autorização do proprietário para fazer várias visitas, voos, e medições GPS.
A localização da área de teste seleccionada de 100ha
A localização da área de teste seleccionada de 100ha

As soluções de drones testadas para a coleção de imagens foram as seguintes:

Os voos foram realizados para garantir um GSD (Distância de Amostragem no Solo) de 4cm.

Em todos os casos, foi utilizada a mesma metodologia de geração de mosaico, ou seja 

  • Carregar as imagens georreferenciadas através do Uploader Gamaya 
  • Geração de ortomosaico usando Pix4Dengine para o processamento de imagens 
  • Os resultados estavam disponíveis no Gamaya Viewer online 
Limites do campo e distribuição dos pontos de controle no campo da cana-de-açúcar
Limites do campo e distribuição dos pontos de controle no campo da cana-de-açúcar

Vinte e dois pontos de verificação marcados no solo foram medidos com um Emlid Reach RS2 GNSS (L1/l2) com uma precisão de nível de centímetro.

Verificação de pontos de medição com uma estação base
Verificação de pontos de medição com uma estação base

Os valores x/y medidos em plano para cada ponto de controlo no ortomosaico foram comparados com as medições precisas do terreno.

Avaliação da precisão para o ortomosaico gerado a partir de imagens de drones RTK/PKK e dos pontos de controlo no solo
Avaliação da precisão para o ortomosaico gerado a partir de imagens de drones RTK/PKK e dos pontos de controlo no solo

A diferença em x e y entre os pontos de controle terrestres e os dados medidos no ortomosaico não ultrapassa 10 cm para a maioria dos casos, ou aproximadamente o dobro do GSD. Este teste provou, portanto, que os drones RTK/PPK fornecem precisão absoluta adequada para a extracção de linhas de colheita precisas.

Linhas de colheita no Gamaya Viewer
Linhas de colheita no Gamaya Viewer

Conclusão: precisão, eficiência e repetibilidade

Os drones RTK/PPK permitem a coleta de imagens com o nível correto de precisão de geolocalização necessária para a geração de um ortomosaico e a detecção automática das linhas de colheita pela Gamaya CaneFit. A utilização de maquinário equipado com piloto automático para a colheita é depois otimizada, o que evita o pisoteio da cana e, portanto, também aumenta a produtividade.

O conteúdo deste teste é o resultado do compromisso da Gamaya em parceria com clientes e fornecedores de tecnologia nesta indústria, para uma investigação contínua das tecnologias disponíveis, avaliando os resultados em cada fase.

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