Aplicación de técnicas geomáticas en el Smart Farming: Monitorización de cultivos, determinación de biomasa y detección de enfermedades

En la presente tesis se pretende implementar las metodologías empleadas actualmente en agricultura de precisión, en el campo de la teledetección mediante sensores aéreos no tripulados (UAV) para ayudar a los procesos de desarrollo rural en zonas que se encuentran en vías de desarrollo. Estas metodologías comprenderán temáticas relacionadas con el análisis de crecimiento en cuanto a generación de biomasa en cultivos de Ryegrass y Kikuyo, análisis del estado de salud de plantaciones de lupino mediante su respuesta espectral y la detección de enfermedades en palma africana. Como resultados, se pudo detectar de forma temprana la afectación de Pudrición de Cogollo (PC) en palma africana, determinar que tratamiento de desinfección de semilla para lupino es el más adecuado en el control del desarrollo de la Antracnosis y evidenciar que el cultivo de Ryegrass Perenne es el que genera mejores rendimientos en la producción de biomasa

Estudio de las posibilidades de los datos abiertos enlazados (Linked Open Data) para la realización de mashups de ámbito geográfico.

La web ha sufrido una drástica transformación en los últimos años, debido principalmente a su popularización y a la enorme cantidad de información que alberga. Debido a estos factores se ha dado el salto de la denominada Web de Documentos, a la Web Semántica, donde toda la información está relacionada con otra. Las principales ventajas de la información enlazada estriban en la facilidad de reutilización, accesibilidad y disponibilidad para ser encontrada por el usuario. En este trabajo se pretende poner de manifiesto la utilidad de los datos enlazados aplicados al ámbito geográfico y mostrar como pueden ser empleados hoy en día. Para ello se han explotado datos enlazados de carácter espacial provenientes de diferentes fuentes, a través de servidores externos o endpoints SPARQL. Además de eso se ha trabajado con un servidor privado capaz de proporcionar información enlazada almacenada en un equipo personal. La explotación de información enlazada se ha implementado en una aplicación web en lenguaje JavaScript, tratando de abstraer totalmente al usuario del tratamiento de los datos a nivel interno de la aplicación. Esta aplicación cuenta además con algunos módulos y opciones capaces de interactuar con las consultas realizadas a los servidores, consiguiendo un entorno más intuitivo y agradable para el usuario. ABSTRACT: In recent years the web has suffered a drastic transformation because of the popularization and the huge amount of stored information. Due to these factors it has gone from Documents web to Semantic web, where the data are linked. The main advantages of Linked Data lie in the ease of his reuse, accessibility and availability to be located by users. The aim of this research is to highlight the usefulness of the geographic linked data and show how can be used at present time. To get this, the spatial linked data coming from several sources have been managed through external servers or also called endpoints. Besides, it has been worked with a private server able to provide linked data stored in a personal computer. The use of linked data has been implemented in a JavaScript web application, trying completely to abstract the internally data treatment of the application to make the user ignore it. This application has some modules and options that are able to interact with the queries made to the servers, getting a more intuitive and kind environment for users

PREDICCIÓN MEDIANTE SENSORES REMOTOS DE LA SEDIMENTACIÓN EN EL ESTUARIO DEL RÍO CHONE.

La acumulación de sedimentos en la línea costera a nivel mundial es una problemática ambiental relacionada con la erosión y depósito del material sólido en ecosistemas marinos. A lo largo de los años se ha utilizado el avance tecnológico para la estimación de sedimentos en aguas superficiales en distintos puntos hidrográficos. Debido a la continua acumulación de dichas partículas suspendidas se producen cambios en la dinámica fluvial de los ríos, variando el equilibrio de los procesos fluviales y marinos así como la morfología subacuática. En el presente estudio se determinaron las zonas de mayor sedimentación litoral en el estuario del Río Chone, Bahía de Caráquez, y se realizó una predicción del cambio en la dinámica fluvial para el año 2029. El proceso involucró el procesamiento de imágenes satelitales y métodos estadísticos como cadenas de Markov y Autómatas Celulares útiles para realizar predicciones sobre coberturas vegetales, cambios de uso de suelo y aparición de materiales sobre la superficie terrestre basándose en matrices como modelo predictivo. El resultado de este proceso fue la predicción de sedimentos para el año 2029, basándose en coberturas pertenecientes a los años 2015 y 2019, donde se visualiza un aumento de sólidos suspendidos en el estuario del 4.45 km2    para el año 2029 y un modelo de validación de sedimentos perteneciente al año 2019 con un índice kappa del 78% de coincidencia. Se concluye que es factible identificar y predecir la acumulación y variación de sedimentos sobre la superficie reconociendo la dinámica fluvial de los mismos para realizar predicciones mediante imágenes satelitales

Disseminating Soil Alterations Using Geoportal on Natural Phenomena: The Case of Cotopaxi-Ecuador Volcano

The Cotopaxi Volcano is one of the most active stratovolcanoes in the world. It is located in the center of Ecuador, surrounded by densely populated cities as Latacunga, Machachi, or Sangoquí, in which the agricultural sector is very important for economic development. Ash emissions and phreatomagmatic eruptions characterized the eruptive process of Cotopaxi volcano in august 2015. A mineralogical study of the ashes showed the presence of heavy metals, which could have been transferred to the soil and could affect agricultural and livestock activities. To evaluate the relationship between the concentrations of Cd, Cu, Pb, Hg, Cr, Co, Ni, Zn and as between the soil, ash and the comparison with local regulations, three farms (Altamira farm, San Ramon farm and La Laguna farm) in the Canton of Mejía were defined as the study area. In those locations, the soil samples were georeferenced with a handheld GPS. The analysis was carried out before acid digestion (EPA 3050B1 method) in an ICP-OES and AMA 254 atomic absorption spectrophotometer. The metals analyzed were kept within limits defined in TULSMA Book VI: Annex 2 Soil Resource local regulations. In order to improve the visibility of the study, the presentation of the results was carried out in an open-access geoportal implemented in proprietary software. This geoportal allows the dynamic and interactive visualization of the different concentrations of heavy metals in their corresponding location

Determining the Effects of Nanonutrient Application in Cabbage (<i>Brassica oleracea</i> var. <i>capitate</i> L.) Using Spectrometry and Biomass Estimation with UAV

Geospatial technologies are presented as an alternative for the monitoring and control of crops, as demonstrated through the analysis of spectral responses (SR) of each species. In this study, it was intended to determine the effects of the application of nanonutrients (Zn and Mn) in cabbage (Brassica oleracea var. capitate L.) by analyzing the relationship between the vegetation indices (VI) NDVI, GNDVI, NGRDI, RVI, GVI, CCI RARSa and the content of chlorophyll (CC), from two trials established in the field and in the greenhouse, together with the calculation of dry biomass production in the field through the use of digital models and its further validation. The results indicated that for greenhouse experiments no significant differences were found between the VIs in the implemented treatments, rather for their phenological states. Whereas in the field assays it was evidenced that there were significant differences between the VIs for the treatments, as well as for the phenological states. The SR issued in the field allowed the evaluation of the behavior of the crop due to the application of nanonutrients, which did not occur in the greenhouse, in the same way. The SR also enabled the spectral characterization of the crop in its phenological states in the two trials. All this information was stored in a digital format, which allowed the creation of a spectral library which was published on a web server. The validation of the dry biomass allowed, by statistical analysis, the efficiency of the method used for its estimation to be confirmed

Spectral analysis of the phenological stages of Lupinus mutabilis through spectroradiometry and unmanned aerial vehicle imaging with different physical disinfection pretreatments of seeds

The economic and cultural importance of lupin has been identified in regions such as the alpine zone of Ecuador, where per capita consumption reaches 0.4 kg per month. However, fungal pathogens affect lupin cultivation, causing considerable crop losses. In this study, Lupinus mutabilis Sweet plants started from seeds were analysed using remote sensing techniques, and different physical disinfection pretreatments were applied. A total of 6 samplings were conducted according to the phenological stages of the crop. A spectroradiometer and an unmanned aerial vehicle were used to generate vegetation indices based on the red, near-infrared and red-edge bands. Using SfM photogrammetry and RTK positioning, the vegetation index values were extracted from the orthophotos and statistically analysed. All the vegetation indices exhibited significant differences between phenological stages, but the differences between pretreatments were not as clear. The best pretreatment was determined to be drying the seeds at ambient temperature for 45 minutes