L’osservazione della Terra fornisce intelligenza aziendale per un’agricoltura intelligente
Il progetto SAGRIS dello Strumento PMI di Orizzonte 2020, finanziato dall’UE, ha sostenuto lo sviluppo di un servizio accessibile back-end di supporto alle decisioni in materia di agricoltura intelligente, incentrato sui problemi. Questo si basa su componenti software open source standard e su dati aperti provenienti dal programma Copernicus EO. Il programma con i suoi sensori radar Sentinel-1 attivi fornisce una serie temporale continua di immagini radar ad apertura sintetica (SAR, Synthetic-Aperture Radar) indipendenti dalla copertura nuvolosa per creare strati di dati statistici aggregati e immagini composite dinamiche su diverse scale temporali per identificare determinati tipi di colture e monitorare il loro sviluppo durante la stagione agricola. Per il condizionamento di determinate colture, le immagini SAR di Sentinel-1 vengono calibrate con i dati dello strumento multispettrale Sentinel-2 in assenza di nuvole. Ciò aiuta a fornire valutazioni frequenti, affidabili e regolari delle condizioni estreme di umidità del suolo e dello sviluppo delle colture in primavera e in estate, oltre a mappature operative, raccomandazioni sull’agricoltura e valutazione di danni o perdite di colture. «SAGRIS sta diventando un sistema di elaborazione delle immagini basato su cloud e un sistema di analisi di megadati progettato per monitorare milioni di appezzamenti di terreni coltivabili, fornendo continuamente agli utenti finali report situazionali e allarmi rapidi di eventuali sviluppi negativi», afferma il dott. Gediminas Vaitkus, coordinatore del progetto e direttore della PMI lituana Geomatrix UAB. La potenza della catena di elaborazione SAGRIS sfrutta i dati EO per le applicazioni degli utenti finali estraendo e aggregando informazioni analitiche da immagini satellitari grezze. Tutto questo viene trasformato in un servizio back-end che fornisce dati di campionamento per ogni appezzamento per varie applicazioni di agricoltura intelligente, nonché per la ricerca applicata in settori quali agricoltura, ambiente ed economia. Questo servizio di «catena di elaborazione» dei dati EO, implementato come una raccolta di «blocchi» modulari di elaborazione, presenta componenti tecnologicamente indipendenti, ma funzionalmente interconnessi, utilizzati per alcune operazioni di pre-elaborazione dei dati EO e a valore aggiunto. Tali blocchi possono essere utilizzati separatamente su piattaforme DIAS o cluster locali per eseguire determinate operazioni di elaborazione automatizzate o combinati in flussi di lavoro automatizzati per produrre prodotti informativi a valore aggiunto più elevato. «Al momento stiamo lavorando su moduli analitici che utilizzano varie tecniche di analisi geo-spaziale e statistica, dalla semplice agglomerazione al complesso apprendimento automatico», spiega il dott. Vaitkus. I blocchi SAGRIS vengono utilizzati per la pre-elaborazione delle immagini, la mappatura statica e dinamica e il campionamento dei dati statistici. L’obiettivo finale del processo è la riduzione del volume dei dati EO in database di intelligenza aziendale compatti, ma complessi, pronti per applicazioni di estrapolazione di dati e apprendimento automatico. «Il campionamento statistico basato su appezzamenti fornisce enormi quantità di dati di intelligenza aziendale per varie applicazioni analitiche e casi di studio. Persino in un paese piuttosto piccolo come la Lituania, SAGRIS può raccogliere centinaia di milioni di misurazioni statistiche per appezzamento da una serie storica dei sensori Sentinel 1 e 2, fornendo un campione senza precedenti di dati di intelligenza aziendale», commenta il dott. Vaitkus. I vantaggi dell’agricoltura intelligente La combinazione di sensori radar e ottici rivela un quadro completo dello stato dei terreni coltivabili e delle colture, consentendo un allarme precoce per eventuali pericoli naturali, nonché valutazioni efficienti e accurate dei danni alle colture per eventuali richieste di risarcimento e sussidi. Le informazioni fornite da SAGRIS sono direttamente utilizzabili dagli agricoltori per mitigare le minacce emergenti o ridurre gli impatti economici provocati dagli animali selvatici e da condizioni climatiche sfavorevoli. Ma, cosa più importante, possono perturbare il paradigma esistente del valore delle informazioni EO per l’agricoltura in generale. Invece di immagini e descrizioni basate sul web che fanno sprecare tempo prezioso, portando a supposizioni soggettive, possibili errori umani e fallimenti, SAGRIS offre un flusso continuo di misurazioni e campioni di dati satellitari per ogni appezzamento per motori di intelligenza artificiale che tracciano e risolvono problemi specifici. D’altro canto, il dott. Vaitkus sottolinea che SAGRIS ha anche un importante aspetto socio-economico. I servizi agricoli intelligenti basati sui dati aperti di Copernicus dovrebbero essere accessibili agli agricoltori su piccola scala senza la necessità di notevoli investimenti iniziali. «Prevediamo che i servizi agricoli intelligenti basati sui dati satellitari disponibili al pubblico garantiranno la trasparenza nei processi della Politica agricola comune dell’UE e incoraggeranno l’autoeducazione, una mentalità progressiva e le comunicazioni tra i piccoli e medi agricoltori», conclude.
Parole chiave
SAGRIS, dati, agricoltura, osservazione della terra (EO), Copernicus