Resumen de Mobile terrestrial laser scanners (mtls) in vineyard. Data acquisition and processing, canopy mapping, and application to optimize pesticide dosage
- español
Resumen La investigación desarrollada en la presente tesis ha aportado innovaciones en la aplicación de productos fitosanitarios, en la viticultura de precisión y en la agricultura de precisión. El primer elemento es el sistema creado. La novedad no está en la integración de sensores GPS, señores inerciales INS y LiDAR, porque existen muchas investigaciones anteriores donde se desarrollan soluciones de este tipo. La novedad reside en la medición del vigor de la vid con los parámetros LAI y PLWA (un estimador del LWA que considera los agujeros en la fila de vegetación), y la georeferenciación de dichas medidas. La precisión de las medidas y la repetibilidad son adecuados para esta finalidad. La segunda aportación es el análisis de la metodología de escaneo para la medición del parámetro PLWA, para reducir el tiempo de captura y la cantidad de información sin pérdida de fiabilidad. La distancia entre barridos (scans) verticales debe ser inferior a 0.15 m. En el caso de muestrear con segmentos de 1 m de longitud, la distancia entre segmentos tiene que ser inferior a 15 m. El tercer avance es la creación de mapas de vigor con los parámetros PLWA y LAI para, posteriormente, obtener mapas de riesgo por subdosificación o sobredosificación cuando se aplican productos fitosanitarios. El estudio económico ha identificado que no hay ahorro si se aplica el producto fitosanitario con técnicas de manejo sitio-específico. Sin embargo, se consigue una mejor distribución del producto de acuerdo con las áreas de distinto vigor clasificadas dentro de la parcela.
- català
Resum La investigació desenvolupada en la present tesi ha aportat innovacions en l'aplicació de productes fitosanitaris, a la viticultura de precisió i a l'agricultura de precisió. El primer element és el sistema creat. La novetat no està en la integració de sensors GPS, sensors inercials INS i LiDAR, perquè hi ha moltes investigacions anteriors on es desenvolupen solucions d'aquest tipus. La novetat resideix en la mesura del vigor de la vinya mitjançant els paràmetres LAI i PLWA (un estimador del LWA que considera els forats a la fila de vegetació), i la georeferenciació d'aquestes mesures. La precisió de les mesures i la repetibilitat són adequades per aquesta finalitat. La segona aportació és l'anàlisi de la metodologia d'escaneig per a la mesura del PLWA, per reduir el temps de captura i la quantitat d'informació sense pèrdua de fiabilitat. La distància entre escombrats (scans) verticals ha de ser inferior a 0.15 m. En el cas de mostrejar amb segments d'1 m de longitud, la distància entre segments ha de ser inferior a 15 m. El tercer avanç és la creació de mapes de vigor amb els paràmetres PLWA i LAI per a, posteriorment, obtenir mapes de risc per subdosificació o sobredosificació. L'estudi econòmic ha identificat que no hi ha estalvi de producte si s'aplica el producte fitosanitari amb tècniques de maneig diferenciat. No obstant això, s'aconsegueix una millor distribució del producte d'acord amb les àrees de diferent vigor classificades prèviament dins la parcel·la.
- English
Abstract The research developed in the current PhD has introduced several improvements in the application of the plant protection products (PPP), precision viticulture and precision agriculture. The first element is the measurement system developed and implemented in this work. The novelty of the system is not the integration of GPS, INS (inertial sensor) and LiDAR sensors, because there are many previous researches with this kind of solution. Rather, the novelty of the research lies in the application of this integrated system to measure the vigor of vines based on the leaf area index (LAI) or in the pixelated leaf wall area (PLWA), the last parameter being an estimator of leaf wall area (LWA) that takes into consideration the holes in the canopies of the vineyard. The precision of the measurements and their repeatability were adequate for that purpose. The second element is the analysis of the best practices to acquire LiDAR information to measure the PLWA, to reduce the measurement time and the size of information with no loose of reliability. The distance between vertical scans must be shorter than 0.15 m. If one-meter length segments sampling regions along the vineyard are going to be measured, the sampling distance must be smaller than 15 m. The third element is the creation of maps of PLWA and LAI as a result of the LiDAR measurements to later produce maps of probability to know the areas with risk of overdosing or underdosing when PPP are applied. The economic study identified there is no savings of input if PPP are applied using site-specific management. Rather, a better distribution of inputs is achieved according to the classified zone within the plot.
