RemSAGRO: Remote sensing for agriculture

Abstract

The field of Precision Viticulture is crucial for optimizing vineyard productivity and sustainability, specifically as climate change poses increase threats to plant health. This work explores the development of an Internet of Things (IoT) system for the evaluation and mitigation of thermal stress in plants – focusing on vineyards, and complemented with tree fruits (loquat) –, an abiotic stress factor that can adversely affect growth and productivity. The proposed system combines in-situ sensing and remote sensing technologies, which include the use of thermography imagery, to collect real-time data on parameters such as air relative humidity, soil moisture, air/leaf/soil temperature, and luminosity. Through the integration of different sensing channels, the study establishes correlations between the monitored parameters, enabling a more comprehensive assessment of vineyard health status with respect to thermal stress. This mixture of different approaches facilitates real-time data collection, yielding a wealth of information vital to the vineyard's well-being. The IoT system discussed also includes a mobile application for the monitoring of the crops parameters, empowering viticulturists to make informed decisions aimed at preventing and easing the pervasive challenges posed by thermal stress.

No campo da viticultura de precisão é crucial otimizar a produtividade e a sustentabilidade da vinha, especificamente à medida que as alterações climáticas representam ameaças crescentes à saúde das plantas. Este trabalho explora o desenvolvimento de um sistema de Internet das Coisas (IoT) para a avaliação e mitigação do stress térmico em plantas - com foco em vinhas, e complementado com frutos de árvores (nêspera) -, um fator de stress abiótico que pode afetar negativamente o crescimento e a produtividade. O sistema proposto combina tecnologias de sensoriamento local e de sensoriamento remoto, que incluem a utilização de imagens de termografia, para recolher dados em tempo real sobre parâmetros como a humidade relativa do ar, a humidade do solo, a temperatura do ar/folha/solo e a luminosidade. Através da integração de diferentes canais de deteção, o estudo estabelece correlações entre os parâmetros monitorizados, permitindo uma avaliação mais abrangente do estado de saúde da vinha, no que diz respeito ao stress térmico. Esta mistura de diferentes abordagens facilita a recolha de dados em tempo real, produzindo uma riqueza de informações vitais para o bem-estar da vinha. O sistema IoT discutido também inclui uma aplicação móvel para a monitorização dos parâmetros das culturas, permitindo que os viticultores tomem decisões informadas com o objetivo de prevenir e atenuar os desafios generalizados colocados pelo stress térmico.