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Lúcio André de Castro Jorge

Pesquisador da Embrapa Instrumentação

Op-CP-62

Drones e sensores remotos na floresta
Nos últimos anos, surgem novas oportunidades com as inovações tecnológicas para produção agrícola e florestal. Para que o Brasil possa garantir, ou mesmo ampliar, sua capacidade de produção com sustentabilidade, tornam-se necessárias a modernização, a tecnificação e a inovação em toda a cadeia de produção agrícola e florestal, mais especificamente uma grande transformação, a floresta digital, como resultado da transformação digital do setor. 
 
Os computadores e os celulares, cada vez mais acessíveis, a internet de baixo custo e a tecnologia wi-fi possibilitam acesso a? informação e propiciam avanço da floresta digital, destacando-se como protagonistas nas decisões nos processos produtivos florestais no Brasil. 

Cada vez mais interligados com seus aparelhos continuamente conectados a? rede (web) e com acesso a qualquer tipo de informação em tempo real, o setor florestal tem sido um dos protagonistas e pioneiros na adoção de tecnologias digitais, destacando-se o uso de drones como uma das tecnologias mais adotadas, seguido da internet das coisas, da telemetria e do sensoriamento remoto. 

A floresta digital, por meio de máquinas com sensores embutidos, uso de imagens de satélites, aeronaves remotamente pilotadas, como drones, tem possibilitado a coleta de inúmeros tipos de dados, como informações de solos, clima, características das florestas cultivadas e nativas, entre outras.

O grande volume de dados levantados por meio da silvicultura de precisão constitui uma fonte rica de informação do campo. Atualmente, vertentes tecnológicas se consolidam em sistemas de produção limpos, com balanço positivo de carbono, baseados na sustentabilidade, apresentando rupturas tecnológicas, com uso mais eficiente dos recursos naturais e servic?os ambientais. 

No setor florestal, a silvicultura de precisão e a robótica, amparadas por tecnologias como sensoriamento remoto, sistema de informação geográfica e monitoramento do uso da terra, permitem o uso de sensores sem fio, localizados no solo, na planta, na atmosfera ou em máquinas e equipamentos, que, em conjunto com softwares de análise de dados, possibilitam um mapeamento mais preciso.

Esse mapeamento propicia o plantio inteligente de sementes e a aplicação otimizada de insumos químicos ou biológicos para o manejo nutricional e sanitário da floresta, hoje, em especial, operações realizadas com drones. Sensores que fornecem imagens de plantas capturadas, seja pelos drones, seja por satélites, podem auxiliar na detecção de pragas, levando a aplicação de defensivos específicos e em quantidade adequada; dispositivos podem capturar informações sobre a colheita e mapear a produtividade de cada parte do terreno, visando ao manejo e à melhoria do desempenho da produção.

Por meio da floresta digital, sensores dispersos por toda a propriedade e interligados a internet (internet das coisas) gerarão dados em grande volume (Big Data) que necessitarão ser filtrados, armazenados (computação em nuvem) e analisados. Será necessário, cada vez mais, o auxílio de algoritmos mais aprimorados, por técnicas de inteligência artificial, para tomada de decisão na condução da produção florestal. Encontra-se aí um dos desafios do setor, encontrar o Analytics adequado.

Em especial, o monitoramento em florestas de eucalipto é fundamental para direcionar as tomadas de decisões, pois podem resultar no aumento da produtividade e na redução de custos. Atualmente, alguns gargalos desse tipo de cultivo estão em identificar, de forma precisa, o surgimento e a intensidade de infestação de pragas e doenças e ervas daninhas.

Dentre as pragas, as formigas cortadeiras, assim como as ervas daninhas, destacam-se, pela ocorrência generalizada no Brasil e pelo poder de causar desde pequenas perdas de produtividade até a perda total da plantação, especialmente em plantios mais jovens.

Nesse cenário, novos sistemas com base em inteligência artificial estão surgindo na silvicultura, baseados em deep learning e SLAM (Simultaneous Localization and Mapping), sendo um dos exemplos apresentados no vídeo (a seguir), demonstrando o futuro dos sistemas de visão 3D de baixo custo, onde se pode identificar formigueiros em tempo real com um robô terrestre ou drones com sistemas inteligentes de mapeamento.

Esses sistemas são inovadores para o monitoramento da infestação de formigas cortadeiras e, então, na estimativa de volume de madeira. Os sensores visuais RGB são a fonte primária de informação para o mapeamento e a localização, uma vez que eles produzem representações densas e ricas do ambiente, que incluem textura, cor e forma.

Um software com inteligência artificial permite o processamento em tempo real, gerando rapidamente o controle eficiente da área, uma das grandes dificuldades atualmente. Esse sistema é uma parceria Embrapa, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul e empresas da área florestal.
 
Esses e outros exemplos estão chegando no campo, cada vez mais apresentando a aplicação localizada de insumos com drones, identificação de diferentes espécies nativas em florestas nativas, estudos de biomassa, levantamento de áreas de reflorestamento como crédito de carbono, bem como todo o acompanhamento de rotinas de inventários florestais, com apoio da robótica, inteligência artificial e realidade aumentada. As ferramentas estão chegando, e o negócio florestal poderá se beneficiar, em muito, tanto na lucratividade como na sustentabilidade.