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Proyecto H2020 VITIGEOSS: Herramienta innovadora para la viña basada en la integración de servicios de observación de la Tierra y sensores de campo

  • Tipo Proyecto
  • Estado Completado
  • Ejecución 2020 -2024
  • Presupuesto asignado 3.025.557,5 €
  • Alcance Europeo
  • Comunidad Autónoma Cataluña
  • Principal fuente de financiación Horizonte 2020
  • Sitio web del proyecto https://vitigeoss.eu/
Descripción

El cultivo de la vid y el negocio del vino pueden mejorarse significativamente con la ayuda de los sistemas de observación de la Tierra. El proyecto VITIGEOSS, financiado con fondos europeos, creará un innovador servicio de información comercial para promover la viticultura sostenible a través de sistemas de apoyo a la toma de decisiones sobre fenología, riego, fertilizantes, enfermedades y gestión empresarial del vino. 

Las imágenes satelitales se combinarán con otras fuentes de datos para modelar un instrumento de gestión integrado pero modular que cubrirá las funciones más importantes de todo el procedimiento vitivinícola. El proyecto integrará las fórmulas existentes para vincular las imágenes satelitales con los sensores en el campo para mejorar la resolución y la confiabilidad de la información satelital que cubre el proceso de viticultura. La plataforma mejorará el uso de los servicios europeos de observación de la Tierra para mejorar las empresas agrícolas.

Descripción de actividades

El proyecto VitiGEOSS se planificó durante un período de 42 meses que podría dividirse en tres fases del proyecto: 

  • Definición de requisitos y diseño de las soluciones técnicas, incluyendo un enfoque de co-diseño para asegurar que el proyecto estuviera alineado con las necesidades de los usuarios finales en términos de usabilidad 
  • Desarrollo de los servicios inteligentes, pruebas y validación de la plataforma VITIGEOSS. Esta fase ha seguido un enfoque iterativo en el que los usuarios finales han probado la plataforma en un entorno real. 
  • Evaluación y validación de la plataforma. 

Principales logros: 

  • Diseño de arquitectura de servicios inteligentes, de acuerdo con los requerimientos y capacidades, junto con las funcionalidades de las APIS, incluyendo el detalle de la salida de las APIs a desarrollar, con el fin de facilitar las interconexiones que hay detrás de cada operación. 
  • Metodología de pruebas para asegurar que cada servicio inteligente de VITIGEOSS estaba funcionando como se esperaba de acuerdo con los requisitos definidos. También se han implementado los casos de prueba específicos para validar el rendimiento de los servicios de forma aislada, así como en conjunto con el resto de servicios. 
  • Descripción de escenarios de uso, implementación del portal de aplicaciones basado en la nube VITIGEOSS. 
  • La selección de las parcelas piloto, donde se sitúan las parcelas de viñedo, con sus características, y los diseños experimentales implementados para recopilar los datos para calibrar, entrenar, afinar y validar todos los modelos generados por VITIGEOSS 
  • Evaluación del mercado, donde se han identificado importantes perspectivas del mercado del vino y la viticultura de precisión (tamaño del mercado, perspectivas de crecimiento, tendencias, impulsores y desafíos), Acciones de gestión de los derechos de propiedad intelectual, identificando los posibles resultados del proyecto VITIGEOSS y su estrategia de protección de la propiedad intelectual.
  • Identidad visual y configuración del sitio web del proyecto, actividades de participación de los usuarios, comunicación y plan de difusión.
Descripción contextual

El objetivo del proyecto VitiGEOSS ha sido utilizar los servicios europeos de observación de la Tierra Abierta para la mejora de las operaciones comerciales agrícolas a nivel económico, medioambiental y local. Para ello, el proyecto ha desarrollado una innovadora solución de gestión de viñedos basada en la integración de servicios de observación de la Tierra y sensores en campo con el objetivo de aumentar la resolución y fiabilidad de la información satelital aplicada al sector vitivinícola. 

El propósito del VitiGEOSS ha sido brindar recomendaciones a los enólogos para optimizar los procesos de gestión del viñedo. La solución innovadora impulsada por el proyecto tiene el objetivo de responder a los desafíos futuros de la industria vitivinícola mundial, que requiere intensificar la producción de manera sostenible, mitigar los efectos del cambio climático, reducir las externalidades ambientales negativas y promover el crecimiento económico local. Las tres parcelas de investigación se localizaron en importantes regiones vitivinícolas europeas (Duero, Portugal; Taurasi DOC areal, Italia; y Juneda, Lleida, España), para permitir validar VITIGEOSS en diferentes condiciones climáticas, diferentes cultivares y estrategias vitivinícolas. Los diferentes servicios inteligentes liberados han sido:

  • Predicción meteorológica y climática
  • Fenología, Seguimiento del estado de los cultivos
  • Gestión de enfermedades y sostenibilidad.
Objetivos

El objetivo principal del proyecto es potenciar el potencial de los sistemas de EO mediante la creación de un sistema innovador de suministro de información comercial para optimizar la viticultura sostenible mediante sistemas de apoyo a la toma de decisiones (DSS) sobre fenología, riego, fertilización, enfermedades y gestión de operaciones comerciales. Las imágenes satelitales se combinarán con otras fuentes de datos, como mediciones en campo, modelos y mejores prácticas, para construir una herramienta de gestión integrada y modular que abarque las operaciones más críticas de la empresa, incluyendo aspectos de sostenibilidad para alinear los resultados con los ODS de la ONU, lo que beneficiará directamente a la población que vive en comunidades rurales cercanas a las zonas vitivinícolas. 

VITIGEOSS integrará soluciones existentes para acoplar imágenes satelitales con sensores en campo con el objetivo de aumentar la resolución y la fiabilidad de la información satelital aplicada a todos los aspectos de la viticultura y a las operaciones vitivinícolas específicas. Nuestra plataforma impulsará el uso de los servicios europeos abiertos de EO, mejorando las operaciones agrícolas a nivel económico, ambiental y social, y garantizará una colaboración efectiva con EuroGEOSS mediante la participación directa en sus grupos de acción. La presencia de tres usuarios finales en el consorcio facilitará una penetración exitosa en el mercado a través de ELEAF, que actuará como socio comercial. 

VITIGEOS puede contribuir a EuroGEOSS demostrando el uso eficaz de los recursos europeos de energía renovable en una aplicación operativa para la industria vitivinícola. La aplicación se encuentra en un nivel de preparación preoperacional de 6 a 7 y, por lo tanto, puede reforzar otras iniciativas de EuroGEOSS. VITIGEOS explorará el nivel de preparación con diferentes Grupos de Coordinación de EuroGEOSS para garantizar que cumpla con los requisitos de EuroGEOSS. La conexión con estos grupos de acción está garantizada mediante la presencia de miembros relevantes en el Consejo Asesor.

Resultados

La UE es la Líder mundial en la producción de vino(Se abre en una ventana nueva) y la viticultura es el mayor sector agroalimentario de la UE en términos de exportaciones. El aumento de la frecuencia e intensidad de los fenómenos meteorológicos extremos amenaza a este y otros sectores agrícolas. El proyecto financiado por la UE VITIGEOSS(Se abre en una ventana nueva) El proyecto ha proporcionado una plataforma de servicios digitales fácil de usar para ayudar a los viñedos a aumentar su resiliencia mientras operan de manera más sostenible para satisfacer las necesidades actuales y futuras. La información de fácil acceso, fiable y en tiempo real que integra datos satelitales de mayor resolución y fiabilidad con otros flujos de datos apoyará la toma de decisiones y la agricultura de precisión. Múltiples entradas de datos, múltiples salidas inteligentes.

La plataforma VitiGEOSS integra datos de satélites de observación de la Tierra, estaciones meteorológicas, modelos climáticos, cámaras fijas, drones, sensores sobre el terreno e información del usuario final. Estos se utilizan en servicios esenciales para la gestión del viñedo: previsiones meteorológicas y climáticas, seguimiento fenológico, seguimiento del viñedo con drones, indicación del estado de los cultivos/predicción y gestión de enfermedades, y apoyo empresarial y de sostenibilidad. De acuerdo con la coordinadora de VITIGEOSS, Rosa M. Araujo Rivero, de Centro Tecnológico Eurecat(Se abre en una ventana nueva): "Al proporcionar a los productores de vino información específica de la ubicación y del campo en un solo lugar, la plataforma VitiGEOSS permite una gestión eficiente y la optimización de las operaciones del viñedo, lo que genera ahorros de costos y prácticas sostenibles. Además, los investigadores pueden explorar soluciones avanzadas para la gestión de viñedos que conduzcan, por ejemplo, a la reducción del uso de productos químicos y a una mayor optimización de los recursos". Una ventanilla única para el sector vitivinícola Los pronósticos meteorológicos y climáticos proporcionan datos sobre variables como la temperatura, la precipitación y la radiación en tres escalas de tiempo: a corto plazo (los próximos tres días), subestacional (las próximas cuatro semanas) y estacional (los próximos tres meses). 

El servicio de seguimiento y predicción fenológica supervisa y predice el inicio de las etapas clave de crecimiento de la vid en relación con los cambios estacionales y el clima. El monitoreo de viñedos con drones utiliza un modelo de visión por computadora para analizar las imágenes de viñedos capturadas por drones. Delinea las hileras individuales de viñedos y calcula los índices de vegetación cruciales para las vides y las áreas entre hileras. Presentados en forma de mapas de calor coloreados, los índices permiten a los viticultores visualizar la salud de sus viñedos de un vistazo. El seguimiento del estado de los cultivos vigila los indicadores clave de la salud de los cultivos, como la producción de biomasa, la demanda de agua de los cultivos, la evapotranspiración, la Índice de vegetación de diferencia normalizada(Se abre en una ventana nueva) y los niveles de nitrógeno. La predicción y el tratamiento de enfermedades proporciona alertas de infección para el mildiú velloso y el mildiú polvoriento, así como los niveles de riesgo de infección. Esto puede minimizar las pérdidas de cultivos debido a patógenos, minimizar el uso de fungicidas y, en general, reducir el uso de productos químicos. 

Por último, el servicio de negocio y sostenibilidad es una herramienta de optimización de horarios diseñada para facilitar, acelerar y optimizar la planificación y la gestión de los recursos asociados a las tareas del viñedo. Esto puede ayudar a minimizar los costes y reducir el impacto ambiental de las tareas al reducir el uso de combustible u optimizar la aplicación de fungicidas. Agricultura más eficiente y sostenible Los servicios inteligentes se pusieron a prueba en Tres viñedos en España, Italia y Portugal. Usuario final Fincas de la familia Symington(Se abre en una ventana nueva) en Portugal subraya que "los cambios climáticos y sociales a los que se enfrentará el sector agrícola en el futuro impondrán enormes desafíos a los agricultores. Tecnologías como la plataforma VitiGEOSS, que se pueden utilizar para crear valor y ayudar a que la agricultura sea más eficiente y sostenible, son sin duda un gran activo". Los interesados en Europa y otros países pueden solicitar una cuenta demo para los servicios de VITIGEOSS poniéndose en contacto con el proyecto en info@vitigeoss.eu. «Al aumentar con éxito la resolución y la fiabilidad de la información satelital aplicada a la viticultura, el proyecto VITIGEOSS no solo ha cumplido sus objetivos, sino que ha revelado valiosos conocimientos y ha proporcionado herramientas que contribuyen a la gestión sostenible del viñedo y a la resiliencia climática», concluye Araujo Rivero. 

VITIGEOSS está ayudando al sector vitivinícola de la UE a acelerar su transición hacia la Agricultura 4.0 para garantizar un vino de alta calidad en las mesas de la UE y la contribución esencial de la viticultura a la economía de la UE. Resultados esperados comprometidos e impacto : 

  1. Desplegar un servicio inteligente de predicción meteorológica/climática que explorara las fronteras de las predicciones climáticas subestacionales y su síntesis con la predicción meteorológica y las predicciones climáticas estacionales para proporcionar previsiones sólidas para los procesos de toma de decisiones en el sector vitivinícola: Para cada una de las escalas temporales (meteorológica, subestacional y estacional), se calibraron y redujeron los sistemas de predicción. Se implementó un servicio inteligente meteorológico/climático operativo en tiempo real para pronósticos meteorológicos a corto plazo (MONARCH), pronósticos climáticos subestacionales (NCEP CFSv2) y estacionales (ECMWF SEAS5) a través del servidor THREDDS. 
  2. Desplegar un servicio de gestión de enfermedades capaz de lanzar alertas de alerta sobre la aparición de las enfermedades más importantes en función de los síntomas y características de cada zona geográfica y crear planes de contingencia según las herramientas disponibles de los usuarios: se han analizado 2 enfermedades (oídio, mildiu). 
  3. Construya un conjunto de servicios descendentes de Copernicus y GEOSS que integren satélites con datos in situ para optimizar la gestión de cultivos utilizando datos de la más alta calidad. Redes neuronales artificiales y EO e imágenes en campo utilizadas para combinar algoritmos novedosos para estimar indicadores clave de manejo de cultivos: Detección y predicción de las fases fenológicas de las vides: brotación, floración, cuajado, envero, madurez y caída de hojas; la detección y predicción de los diferentes indicadores clave de gestión de cultivos (potencial hídrico foliar, índice de superficie foliar, fases fenológicas de la vid) y la gestión y uso de datos de EOS (Copernicus, GEOSS), incluyendo el uso de Sentinel-2 Nivel 1C y EUTMETSAT MSG-CPP. 
  4. Establezca una solución de gestión integrada y modular para el cultivo de viñedos en 3 sitios de demostración: Portugal, Italia y España utilizando EOS y herramientas de monitoreo en el campo: VitiGEOSS proporciona acceso a aplicaciones innovadoras para optimizar la gestión de viñedos en un único punto de entrada para campos seleccionados en Portugal, España e Italia. Soluciones configuradas en el portal VitiGEOSS. 
  5. Validación de indicadores de producción de vino sostenible mediante la integración de la observación del medio ambiente y técnicas de seguimiento sobre el terreno para dotar a los responsables de la toma de decisiones en el sector vitivinícola de la caja de herramientas necesaria para que la producción de vino en Europa sea sostenible desde el punto de vista medioambiental y comercial: Se han establecido parcelas piloto, junto con el diseño experimental para la recogida de datos sobre el terreno y la instalación de cámaras en el campo y sensores de maquinaria. 
  6. Desarrollar una estrategia exitosa de entrada al mercado basada en el análisis del mercado y la consulta a las partes interesadas: Análisis exhaustivo de las fuerzas del entorno, las tendencias del mercado, las barreras de entrada, la competencia, los riesgos, las oportunidades y los recursos y limitaciones del consorcio. Lista de todos los derechos de propiedad intelectual en segundo plano, los derechos de propiedad intelectual en primer plano notificados. 
  7. Desarrollar la capacidad de los desarrolladores de tecnología y los socios de comercialización para garantizar la usabilidad de los resultados del proyecto. La organización de 4 talleres (seminarios y cursos de formación) sobre análisis de datos, adquisición de datos satelitales y predicción climática probabilística para una adecuada toma de decisiones, apoyados con la presencia de actores relevantes del sector vitivinícola, agrícola y participantes de EuroGEOSS. 

El Consorcio ha sido muy activo en la difusión y se ha llegado a una gran audiencia, siendo hasta 33 artículos publicados en medios de comunicación impresos y online. Los impactos mediáticos de VitiGEOSS incluyen revistas sectoriales clave, InfoWine.com El Correo del Vino, Vinetur, Tecnovino o 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