Ir o contido principal

Proxecto H2020 VITIGEOSS: Unha ferramenta innovadora para viñedos baseada na integración de servizos de observación da Terra e sensores de campo

  • Tipo Proxecto
  • Estado Cheo
  • Execución 2020 -2024
  • Orzamento asignado 3.025.557,5 €
  • Ámbito Europeo
  • Comunidade Autónoma Cataluña
  • Fonte principal de financiamento Horizonte 2020
  • Páxina web do proxecto https://vitigeoss.eu/
Descrición

O cultivo da vide e o negocio do viño poden mellorar significativamente coa axuda dos sistemas de observación da Terra. O proxecto VITIGEOSS, financiado pola UE, creará un servizo innovador de información empresarial para promover a viticultura sostible mediante sistemas de apoio á toma de decisións sobre fenoloxía, rego, fertilizantes, enfermidades e xestión empresarial do viño.

As imaxes de satélite combinaranse con outras fontes de datos para modelar unha ferramenta de xestión integrada pero modular que abranguerá as funcións máis importantes de todo o proceso vitivinícola. O proxecto integrará os enfoques existentes para vincular imaxes de satélite con sensores de campo para mellorar a resolución e a fiabilidade da información satelital que cobre o proceso vitivinícola. A plataforma mellorará o uso dos servizos europeos de observación da Terra para mellorar as empresas agrícolas.

Descrición das actividades

O proxecto VitiGEOSS planificouse durante un período de 42 meses que se podería dividir en tres fases do proxecto:

  • Definir os requisitos e deseñar solucións técnicas, incluíndo unha abordaxe de codeseño para garantir que o proxecto estivese aliñado coas necesidades do usuario final en termos de usabilidade.
  • Desenvolvemento de servizos intelixentes, probas e validación da plataforma VITIGEOSS. Esta fase seguiu unha abordaxe iterativa, cos usuarios finais probando a plataforma nun entorno real.
  • Avaliación e validación da plataforma.

Principais logros:

  • Deseño dunha arquitectura de servizos intelixentes, baseada en requisitos e capacidades, xunto con funcionalidades de API, incluíndo detalles da saída das API a desenvolver, co fin de facilitar as interconexións detrás de cada operación.
  • Metodoloxía de probas para garantir que cada servizo intelixente de VITIGEOSS funcionase como se esperaba segundo os requisitos definidos. Tamén se implementáronse casos de proba específicos para validar o rendemento dos servizos de forma illada, así como en conxunto co resto dos servizos.
  • Descrición de escenarios de uso, implementación do portal de aplicacións baseado na nube de VITIGEOSS.
  • A selección das parcelas piloto, onde se atopan as parcelas de viñedo, coas súas características, e os deseños experimentais implementados para recoller os datos para calibrar, adestrar, axustar e validar todos os modelos xerados por VITIGEOSS
  • Avaliación de mercado, onde se identificaron información importante sobre o mercado do viño e a viticultura de precisión (tamaño do mercado, perspectivas de crecemento, tendencias, impulsores e desafíos), accións de xestión de dereitos de propiedade intelectual, identificación de posibles resultados do proxecto VITIGEOSS e a súa estratexia de protección da propiedade intelectual.
  • Identidade visual e deseño do sitio web para o proxecto, actividades de participación dos usuarios, comunicación e plan de difusión.
Descrición contextual

O obxectivo do proxecto VitiGEOSS era empregar os servizos europeos de observación aberta da Terra para mellorar as operacións das empresas agrícolas a nivel económico, ambiental e local. Para iso, o proxecto desenvolveu unha solución innovadora de xestión de viñedos baseada na integración de servizos de observación da Terra e sensores de campo, co obxectivo de aumentar a resolución e a fiabilidade da información satelital aplicada ao sector vitivinícola.

O obxectivo de VitiGEOSS era proporcionar recomendacións aos produtores de viño para optimizar os procesos de xestión das viñas. A solución innovadora promovida polo proxecto ten como obxectivo responder aos desafíos futuros da industria vitivinícola global, que requiren unha intensificación da produción sostible, mitigando os efectos do cambio climático, reducindo as externalidades ambientais negativas e promovendo o crecemento económico local. As tres parcelas de investigación estaban situadas nas principais rexións vinícolas europeas (Duero, Portugal; a zona DOC Taurasi, Italia; e Juneda, Lleida, España) para permitir a validación de VITIGEOSS en diferentes condicións climáticas, cultivares e estratexias vitícolas. Os diversos servizos intelixentes lanzados foron:

  • Previsión meteorolóxica e climática
  • Fenoloxía, Monitorización do estado dos cultivos
  • Xestión de enfermidades e sustentabilidade.
Obxectivos

O obxectivo principal do proxecto é aproveitar o potencial dos sistemas de EO mediante a creación dun sistema innovador de subministración de información empresarial para optimizar a viticultura sostible a través de sistemas de apoio á decisión (DSS) para a fenoloxía, o rego, a fertilización, as enfermidades e a xestión das operacións empresariais. As imaxes de satélite combinaranse con outras fontes de datos, como medicións de campo, modelos e mellores prácticas, para construír unha ferramenta de xestión integrada e modular que abarque as operacións máis críticas da empresa, incluídos os aspectos de sostibilidade para aliñar os resultados cos ODS da ONU, o que beneficiará directamente á poboación que vive en comunidades rurais preto das zonas produtoras de viño.

VITIGEOSS integrará as solucións existentes para o acoplado de imaxes de satélite con sensores de campo, co obxectivo de aumentar a resolución e a fiabilidade da información satelital aplicada a todos os aspectos da viticultura e a operacións específicas de vinificación. A nosa plataforma impulsará o uso dos xeoservizos abertos europeos, mellorando as operacións agrícolas a nivel económico, ambiental e social, e garantirá unha colaboración eficaz con EuroGEOSS mediante a participación directa nos seus grupos de acción. A presenza de tres usuarios finais no consorcio facilitará a penetración exitosa no mercado a través de ELEAF, que actuará como socio comercial.

VITIGEOS pode contribuír a EuroGEOSS demostrando o uso eficaz dos recursos de enerxía renovables europeos nunha aplicación operativa para a industria vitivinícola. A aplicación atópase nun nivel de preparación preoperacional de 6 a 7 e, polo tanto, pode reforzar outras iniciativas de EuroGEOSS. VITIGEOS explorará o nivel de preparación con diferentes Grupos de Coordinación de EuroGEOSS para garantir que cumpre os requisitos de EuroGEOSS. A conexión con estes grupos de acción garantese mediante a presenza de membros relevantes no Consello Asesor.

Resultados

A UE é líder mundial na produción de viño (Ábrese nunha nova xanela) e a viticultura é o maior sector agroalimentario da UE en termos de exportacións. A crecente frecuencia e intensidade dos fenómenos meteorolóxicos extremos ameaza este e outros sectores agrícolas. O proxecto VITIGEOSS (Ábrese nunha nova xanela), financiado pola UE, proporcionou unha plataforma de servizos dixitais fácil de usar para axudar aos viñedos a aumentar a súa resiliencia, ao mesmo tempo que operan de forma máis sostible para satisfacer as necesidades actuais e futuras. A información facilmente accesible, fiable e en tempo real que integra datos satelitales de maior resolución e fiables con outros fluxos de datos apoiará a toma de decisións e a agricultura de precisión. Múltiples entradas de datos, múltiples saídas intelixentes.

A plataforma VitiGEOSS integra datos de satélites de observación da Terra, estacións meteorolóxicas, modelos climáticos, cámaras fixas, drons, sensores sobre o terreo e información do usuario final. Estes datos utilízanse en servizos esenciais para a xestión do viñedo: previsións meteorolóxicas e climáticas, monitorización fenolóxica, monitorización do viñedo con drons, indicación da saúde dos cultivos/predición e xestión de enfermidades e apoio empresarial e de sustentabilidade. Segundo a coordinadora de VITIGEOSS, Rosa M. Araujo Rivero, do Centro Tecnolóxico Eurecat (Ábrese nunha nova xanela): "Ao proporcionar aos produtores de viño información específica da localización e do campo nun só lugar, a plataforma VitiGEOSS permite unha xestión e optimización eficientes das operacións do viñedo, o que leva a un aforro de custos e a prácticas sostibles. Ademais, os investigadores poden explorar solucións avanzadas para a xestión do viñedo, o que leva, por exemplo, a unha redución do uso de produtos químicos e a unha maior optimización dos recursos". Unha ventanilla única para o sector vitivinícola As previsións meteorolóxicas e climáticas proporcionan datos sobre variables como a temperatura, as precipitacións e a radiación en tres escalas temporais: a curto prazo (os próximos tres días), subestacional (as próximas catro semanas) e estacional (os próximos tres meses).

O servizo de seguimento e predición fenolóxica monitoriza e predí o inicio das etapas clave do crecemento da vide en relación cos cambios estacionais e o tempo. O seguimento de viñedos con drons utiliza un modelo de visión artificial para analizar imaxes de viñedos capturadas por drons. Delinea as liñas individuais de viñedos e calcula índices de vexetación cruciais para as vides e as áreas entre liñas. Presentados como mapas de calor coloreados, os índices permiten aos viticultores visualizar a saúde dos seus viñedos dunha ollada. O seguimento do estado dos cultivos monitoriza indicadores clave de saúde dos cultivos, como a produción de biomasa, a demanda de auga dos cultivos, a evapotranspiración, o Índice de Vexetación de Diferenza Normalizada (Ábrese nunha nova xanela) e os niveis de nitróxeno. A predición e o tratamento de enfermidades proporciona alertas de infección por mildiu lanuxoso e oídio, así como os niveis de risco de infección. Isto pode minimizar as perdas de colleitas debido a patóxenos, minimizar o uso de funxicidas e, en xeral, reducir o uso de produtos químicos.

Finalmente, o Servizo de Empresa e Sostibilidade é unha ferramenta de optimización de programación deseñada para facilitar, acelerar e optimizar a planificación e xestión dos recursos asociados ás tarefas da viña. Isto pode axudar a minimizar os custos e reducir o impacto ambiental das tarefas ao reducir o consumo de combustible ou optimizar a aplicación de funxicidas. Agricultura máis eficiente e sostible: Os servizos intelixentes probáronse en tres viñedos en España, Italia e Portugal. O usuario final Symington Family Estates (Ábrese nunha nova xanela) en Portugal subliña que "os cambios climáticos e sociais aos que se enfrontará o sector agrícola no futuro imporán enormes desafíos aos agricultores. Tecnoloxías como a plataforma VitiGEOSS, que se poden usar para crear valor e axudar a que a agricultura sexa máis eficiente e sostible, son sen dúbida un gran activo". Os interesados en Europa e máis alá poden solicitar unha conta de demostración para os servizos VITIGEOSS poñéndose en contacto co proxecto en info@vitigeoss.eu. "Ao aumentar con éxito a resolución e a fiabilidade da información satelital aplicada á viticultura, o proxecto VITIGEOSS non só cumpriu os seus obxectivos, senón que tamén revelou coñecementos valiosos e proporcionou ferramentas que contribúen á xestión sostible da viña e á resiliencia climática", conclúe Araujo Rivero.

VITIGEOSS está a axudar ao sector vitivinícola da UE a acelerar a súa transición cara á Agricultura 4.0 para garantir viño de alta calidade nas mesas da UE e a contribución esencial da viticultura á economía da UE. Resultados e impacto esperados:

  1. Implementar un servizo intelixente de predición meteorolóxica/climática que explore os límites das predicións climáticas subestacionais e a súa síntese coa previsión meteorolóxica e as predicións climáticas estacionais para proporcionar previsións robustas para os procesos de toma de decisións no sector vitivinícola: Para cada unha das escalas de tempo (meteorolóxica, subestacional e estacional), os sistemas de predición foron calibrados e reducidos de escala. Implementouse un servizo intelixente operativo en tempo real de predicións meteorolóxicas/climáticas para previsións meteorolóxicas a curto prazo (MONARCH), subestacionais (NCEP CFSv2) e estacionais (ECMWF SEAS5) a través do servidor THREDDS.
  2. Implementar un servizo de xestión de enfermidades capaz de emitir alertas sobre a aparición das enfermidades máis importantes en función dos síntomas e características de cada área xeográfica e crear plans de continxencia baseados nas ferramentas dispoñibles para os usuarios: analizáronse dúas enfermidades (oídio, mildiu).
  3. Construír un conxunto de servizos posteriores de Copernicus e GEOSS que integren satélites con datos in situ para optimizar a xestión de cultivos utilizando datos da máis alta calidade. Redes neuronais artificiais e imaxes de campo e de EO utilízanse para combinar novos algoritmos para estimar indicadores clave de xestión de cultivos: detección e predición de fases fenolóxicas da vide: brotación, floración, frutificación, envero, madurez e caída de follas; a detección e predición dos diferentes indicadores clave de xestión de cultivos (potencial hídrico foliar, índice de área foliar, fases fenolóxicas da vide); e a xestión e o uso de datos EOS (Copernicus, GEOSS), incluído o uso de Sentinel-2 Nivel 1C e EUTMETSAT MSG-CPP.
  4. Establecer unha solución integrada e modular de xestión de viñedos en tres sitios de demostración (Portugal, Italia e España) utilizando EOS e ferramentas de monitorización de campo. VitiGEOSS proporciona acceso a aplicacións innovadoras para optimizar a xestión de viñedos desde un único punto de entrada para viñedos seleccionados en Portugal, España e Italia. Solucións configuradas no portal VitiGEOSS.
  5. Validación de indicadores de produción vitivinícola sostible mediante a integración de técnicas de observación ambiental e seguimento de campo para dotar aos responsables da toma de decisións do sector vitivinícola das ferramentas necesarias para que a produción vitivinícola en Europa sexa ambiental e comercialmente sostible: Establecéronse parcelas piloto, xunto cun deseño experimental para a recollida de datos de campo e a instalación de cámaras de campo e sensores de maquinaria.
  6. Desenvolver unha estratexia de entrada no mercado exitosa baseada na análise do mercado e na consulta coas partes interesadas: análise exhaustiva das forzas ambientais, as tendencias do mercado, as barreiras de entrada, a competencia, os riscos, as oportunidades e os recursos e restricións do consorcio. Lista de todos os dereitos de propiedade intelectual previos e os dereitos de propiedade intelectual en primeiro plano notificados.
  7. Desenvolver a capacidade dos desenvolvedores de tecnoloxía e dos socios de comercialización para garantir a usabilidade dos resultados do proxecto. A organización de catro obradoiros (seminarios e cursos de formación) sobre análise de datos, adquisición de datos satelitales e predición climática probabilística para unha toma de decisións acertada, co apoio da participación de partes interesadas relevantes dos sectores vitivinícola e agrícola e de participantes de EuroGEOSS.

O Consorcio tivo unha participación moi activa na difusión e chegou a unha ampla audiencia, con 33 artigos publicados en medios impresos e en liña. O impacto mediático de VitiGEOSS inclúe revistas clave do sector, como InfoWine.com, El Correo del Vino, Vinetur, Tecnovino e Mundo Vino.

Coordinadores
  • FUNDACIO EURECAT
Colaboradores
  • MIGUEL TORRES SA
  • SYMINGTON FAMILY ESTATES, VINHOS,SA
  • UNIVERSITA DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II
  • ELEAF BV
  • FONDAZIONE LINKS - LEADING INNOVATION & KNOWLEDGE FOR SOCIETY
  • MASTROBERARDINO SOCIETA AGRICOLA SRL
  • TORRES ECOLOGIC S.L.U.
  • PRICEWATERHOUSECOOPERS /AG - ASSESSORIA DE GESTAO, LDA
  • BARCELONA SUPERCOMPUTING CENTER CENTRO NACIONAL DE SUPERCOMPUTACION