delineation of site-specific management units for operational
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Delineation of site-specific management units for operational applications using the Topographic Position Index
in La Pampa, Argentina
Soledad Mieza1, Walter Cravero2, Federico Kovac1, Pablo Bargiano3
1Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de La Pampa. 2 IFISUR, Universidad Nacional del Sur, CONICET, Departamento de Física3 Consultor Externo
Delimitación de ambientes productivos a partir del índice de posición topográficoen La Pampa, Argentina
45 JAIIO - 8º Congreso de AgroInformática (CAI 2016)
Localización
Contexto• Primeras experiencias de Agricultura de Precisión
en el establecimiento en 2006.• En general se observa una relación inversa entre
topografía y rendimiento.• Casi en simultáneo primeros mapas de
rendimiento y aplicación de VRT.• Dosificación variable de insumos desde 2009 en
adelante en ambientes delimitados por la topografía e imágenes satelitales.
Influencia del micro-relieve
<50
50-100
100-150
>150
Maíz 2008Rend. Stand. (%)
𝑠𝑖 =𝑦𝑖
𝑦× 100
Metodología:
Objetivos:• Diseñar una metodología simple y robusta • Tomar como referencia algún parámetro que no presentara variaciones
temporales significativas. • Que pudiera ser utilizada con fines operativos• Utilizar en lo posible software libre
Auto-correlación (ACF)
1D
122.5
123
123.5
124
124.5
0 200 400 600 800 1000
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 200 400 600 800 1000
ACF
2D
ACF
Segmentando la ACF entre 0.39 y 0.5 permite estimar tamaño y forma de las estructuras en la imagen original
Longitud de correlación 1/e =0.368
TPI (Topographic Position Index)
• TPI da una medida de la topografía local para un zona determinada.
• TPI utilizando una máscara elíptica • TPI utilizando una máscara circular equivalente (r=277 m)
a =256 m - b =350 m
• Determinación del tamaño característico estructuras topográficas mediante ACF para aplicar TPI.
TPI (elipse) 0,742
TPI 277 0,738
DEM 0,544
Coeficiente de correlación con rendimiento
Delimitación de ambientes
Metodología:• Clasificación No Supervisada (ISODATA) utilizando 3 clases en un
software de procesamiento de imágenes satelitales del TPI.
• Análisis de resultados: mediante matrices de confusión utilizando el mapa de rendimiento clasificado como referencia. La precisión total utilizando TPI fue superior a utilizar el DEM (62% vs 47%). Las precisiones de usuario y realizador tambiénfueron superiores.
• Se diseñó y probó una metodología para la delimitación de ambientes a partir de mapastopográficos.
• Se observó una elevada correlación entre el micro-relieve y el rendimiento.
• El TPI resultó adecuado para caracterizar el micro relieve a nivel de lote.
• La función de autocorrelación permitiódeterminar el tamaño característico de lasestructuras topográficas para calcular el TPI.
• Se estima esta metodogía podrá ser utilizada para aplicaciones operativas en zonas con características similares.
Conclusiones
Grupo de trabajo en “Aplicaciones Geoespaciales”
Facultad de Ingeniería – UNLPam
General Pico
Trabajo publicado en Computers and Electronics in Agriculture.(2016) 127, 158–167. http://dx.doi.org/10.1016/j.compag.2016.06.005