[Q&A] Satélite agrícola y forestal lanzado con éxito: ¿cómo se utilizará, desde la predicción de cosechas hasta servicios personalizados para los agricultores?

Ya han pasado más de quince días desde que el satélite agrícola y forestal fue enviado al espacio(23 de julio, según la fecha de referencia). En el sector agrícola hay grandes expectativas de que marque el inicio de una política agrícola científica, pero los agricultores aún no lo perciben claramente. Y probablemente no sean pocas las dudas sobre si el satélite agrícola y forestal realmente podrá impulsar muchos cambios en nuestra agricultura. Por ello, el Korea Agricultural Technology Newspaper conoció los usos del satélite agrícola y forestal, entre otros temas, a través de una entrevista escrita con el personal del Centro de Satélites Agrícolas del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas de la Administración de Desarrollo Rural, que lidera el manejo de los datos de este satélite.

P. ¿En qué se diferencia el satélite agrícola y forestal de los satélites existentes?
R. Es un satélite de observación dedicado exclusivamente a la agricultura y los bosques, impulsado por la Administración de Desarrollo Rural, el Servicio Forestal de Corea y otros organismos. Su franja de observación es de 120 km, más amplia que la del satélite territorial, que es de 12~16 km. El ciclo de revisita es de 3 días, más corto que el de Sentinel-2(10 días) de la Agencia Espacial Europea, el de Landsat8(16 días) del Servicio Geológico de Estados Unidos y el del satélite territorial(4~5 días). La resolución espacial también es de 5 m en color. El satélite territorial ofrece 0.5 m en blanco y negro·2 m en color.

P. ¿Cuál es el valor del satélite agrícola y forestal?
R. Es el único satélite nacional de Corea capaz de fotografiar todo el territorio nacional cada 3 días. Sentinel-2(Agencia Espacial Europea) puede captar imágenes con una frecuencia 1.6 veces menor. Está previsto ofrecer gratuitamente al público imágenes corregidas con precisión, lo que resulta significativo tanto por el efecto económico de reducir el costo de compra de imágenes satelitales de nivel 5 m como por haber asegurado la soberanía de los datos. Además, se espera un uso académico importante para interpretar diversos fenómenos de la superficie terrestre aprovechando datos captados de forma densa.

P. En cultivos hortícolas clave como el ajo y la cebolla, la repetida eliminación en origen y la volatilidad de precios por fallos anuales en la predicción de cosechas han generado grandes expectativas sobre la cientificación del ajuste de oferta y demanda mediante el uso de información del satélite agrícola y forestal.
R. Utilizando imágenes satelitales e IA, es posible estimar la superficie cultivada de los cultivos e identificar el volumen potencial de oferta. Además, mediante imágenes satelitales por periodos se puede proporcionar de forma detallada información a nivel de parcela sobre la superficie de salida al mercado y la tasa de comercialización de los cultivos, apoyando así la gestión de la oferta y la demanda, y también producir información sobre monitoreo del crecimiento y estado de las cosechas basada en imágenes satelitales.
Se observan con precisión y desde múltiples ángulos las tierras agrícolas nacionales e internacionales. En Corea se generan datos multifacéticos, incluidos 42 tipos de observación de cultivos(superficie cultivada 17 tipos, superficie cosechada y comercializada 4 tipos, crecimiento 14 tipos, rendimiento 7 tipos), así como 2 tipos de cambios en la cobertura de tierras agrícolas y 7 tipos relacionados con desastres agrícolas·recursos hídricos.
En detalle, se estima a nivel de parcela la superficie cultivada de 17 tipos, incluidos cultivos de verano como arroz, soja de arrozal, maíz, y cultivos de invierno como trigo, col china de invierno, ajo, cebolla, cebada, IRG, cebolla larga, rábano, zanahoria, repollo, frutales(manzana·pera), vinculándolos con modelos de clasificación de IA. También detecta con precisión 4 tipos de desastres, como anegamiento·inundación, encamado, enfermedades y plagas, que se agravan con el cambio climático, así como 3 tipos de entorno del suelo, como humedad del suelo, evapotranspiración y sequía agrícola. Monitorea en tiempo real el estado de las cosechas de 11 tipos de cultivos en Corea del Norte y de 10 tipos como maíz, soja y trigo en grandes países productores de granos como Estados Unidos·Brasil.
 

P. ¿Cómo se procesan los enormes volúmenes de datos que llegan cada 3 días?
R. El Centro de Satélites Agrícolas construyó con antelación, en consonancia con el lanzamiento del satélite agrícola y forestal, un sistema operativo capaz de automatizar todo el proceso de recopilación·procesamiento·gestión de imágenes satelitales. También estableció una infraestructura informática de alto rendimiento para procesamiento·almacenamiento destinada al tratamiento masivo de imágenes.
El satélite agrícola y forestal incorpora 5 bandas espectrales favorables para distinguir el crecimiento de cultivos y recursos forestales, proporcionando una base de observación precisa adecuada a la estructura agroforestal de Corea. En adelante, cuando reciba de la Administración Aeroespacial las imágenes de nivel 1, el Centro de Satélites Agrícolas producirá automáticamente, a través del sistema operativo, imágenes del satélite agrícola y forestal(nivel 2) e imágenes de índice de vegetación(nivel 3). Está previsto que este proceso se complete dentro de 1 día tras la recepción de las imágenes.
Durante el periodo inicial de operación, mediante el funcionamiento y la inspección continuos del sistema operativo, se mejorarán el rendimiento de procesamiento y la estabilidad, y en el futuro también se reforzarán gradualmente el rendimiento del sistema y la capacidad operativa para responder a la ampliación de servicios y al aumento de la demanda de usuarios.

P. Considero que se necesita un “sistema de investigación de campo·y grupo de verificación” para comprobar si las imágenes proporcionadas por el satélite coinciden con la realidad sobre el terreno. ¿Cómo se está preparando un sistema concreto de verificación mediante mediciones reales que conecte sin problemas los datos satelitales desde el nivel provincial hasta el municipal para reducir errores?
R. Para el control de calidad de los productos básicos del satélite agrícola y forestal, es decir, las imágenes satelitales(nivel 2) y las imágenes de índice de vegetación(nivel 3), se evaluarán continuamente las imágenes y se mejorará su calidad utilizando datos de medición de sitios de observación terrestre para validación·calibración(arroz) que operan en 3 ubicaciones del país. Asimismo, se ampliará la verificación a diversos cultivos, se perfeccionará el control de calidad de las imágenes del satélite agrícola y forestal y se expandirán·construirán gradualmente sitios de observación terrestre para validación·calibración.
En el caso del nivel 4, se evaluarán los resultados del análisis de imágenes satelitales utilizando datos de investigaciones agrícolas de campo recopilados por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Asuntos Rurales·la Agencia Nacional de Datos·la Administración de Desarrollo Rural·el Instituto Coreano de Economía Rural·y la Corporación de Seguros y Finanzas de Política Agrícola, entre otros. Se han firmado acuerdos de cooperación con instituciones relacionadas para utilizar datos agrícolas de campo, y con base en los datos acumulados se perfeccionará la información satelital. Además, a través de los cursos de formación del Centro de Desarrollo de Recursos Humanos Rurales de la Administración de Desarrollo Rural, se fortalecerá la capacidad de uso de información satelital de los orientadores rurales y de los funcionarios agrícolas municipales, y se construirá un sistema que permita retroalimentar los resultados del análisis.
 

P. ¿Cuál es el plan para ofrecer servicios al público que agricultores y gobiernos locales puedan percibir realmente?
R. Los agricultores podrán comprobar el estado de crecimiento de los cultivos de su propia finca visto desde el cielo y realizar la gestión agrícola necesaria. Es decir, si el agricultor selecciona “mi parcela” en su smartphone o PC, podrá conocer el avance del crecimiento mediante el estado de desarrollo basado en imágenes satelitales y los cambios temporales del índice de vegetación. A medida que se acumulen datos, podrá comparar “cómo es el crecimiento de este año frente al del año pasado y en qué nivel se encuentra el crecimiento de mi parcela dentro del campo”. En primer lugar, en 2027 se realizará una aplicación piloto prioritaria y la planificación del servicio para parcelas cultivadas por jóvenes agricultores, y reflejando sus opiniones se ampliarán gradualmente los servicios de información agrícola a partir de 2028. A través del sistema de servicios de información satelital agrícola, se proporcionará a agricultores y gobiernos locales información sobre el estado de crecimiento de los cultivos para ayudar en la gestión de las fincas y en la respuesta a anomalías de crecimiento.
Los gobiernos locales también podrán gestionar espacialmente información agrícola por ciudad·condado en mapas mediante la vinculación entre información de observación satelital y un sistema de información geográfica(GIS) basado en la web. Si un gobierno local selecciona su ciudad o condado en el sistema de servicios de información satelital agrícola, podrá gestionar en formato de panel la superficie cultivada por cultivo y el estado de crecimiento, y a medida que se acumulen datos podrá comparar·analizar cada año el estado de las cosechas y la distribución espacial de los cultivos cultivados en su jurisdicción, contribuyendo así a una política agrícola local de precisión.

P. Los agricultores quieren investigaciones precisas sobre los daños por desastres agrícolas. ¿Se prepararán medidas para que, utilizando información satelital, puedan percibirse beneficios en la prevención de daños relacionados con desastres agrícolas o en compensaciones posteriores?
R. La producción agrícola es sensible a las condiciones meteorológicas, y el aumento de los daños agrícolas causados por fenómenos climáticos anómalos frecuentes está incrementando el riesgo de gestión para los agricultores. Sin embargo, en la actualidad la evaluación de daños se realiza mediante inspecciones de campo centradas en la observación visual, lo que dificulta las investigaciones sobre el terreno cuando se producen desastres agrícolas en grandes áreas. Por eso es necesario hacer más eficiente el método de evaluación de daños.
Por ello, el Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas firmó en diciembre del año pasado un memorando de entendimiento(MOU) con la Corporación de Seguros y Finanzas de Política Agrícola para la cooperación mutua en la gestión del riesgo de desastres agrícolas basada en datos. Conforme a este acuerdo, ambas instituciones cooperarán en la cientificación de las inspecciones de campo del seguro agrícola de política pública mediante el uso de imágenes satelitales y en el desarrollo de tecnologías de evaluación de daños por desastres en cultivos, entre otros ámbitos.

P. Los expertos dicen que la resolución de 5 m permite distinguir a nivel de parcela, pero resulta algo insuficiente para confirmar variaciones finas de crecimiento dentro de la parcela y prescribir fertilización, por ejemplo. Para resolver esto, ¿cómo se está preparando la investigación de convergencia que combine orgánicamente datos de satélite(macro)-dron(micro)-robot de campo abierto(ultramicro) ?
R. Utilizando imágenes satelitales, se monitorea de forma amplia y periódica el crecimiento de los cultivos por parcela en zonas principales de producción para identificar anomalías de crecimiento y seleccionar las parcelas que requieren un diagnóstico de precisión. Las parcelas seleccionadas por anomalías de crecimiento se verifican mediante imágenes de dron e investigaciones de campo para confirmar las causas de dichas anomalías y la superficie afectada, entre otros aspectos. A través de un sistema de vinculación satélite-dron-campo(robot), se prevé apoyar prescripciones adaptadas al terreno, como fertilización variable y control fitosanitario.

P. Ante el inicio de la misión a gran escala en 2027, surgen voces que piden reforzar el personal y ampliar el presupuesto. ¿Cómo se están preparando?
R. Para prepararse para el uso a gran escala del satélite agrícola y forestal, en mayo de 2024 se creó dentro del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas el Centro de Satélites Agrícolas(14 plazas) y se ha venido estableciendo de forma continua la base para la recopilación·procesamiento·uso de imágenes satelitales. 2027부터 본격 운영되면 전국 단위 위성영상의 처리와 정책 지원을 위한 활용 산출물 생산·서비스, 후속 위성 기획·예산·사업관리를 위한 전문인력이 추가로 필요하다.
Además, para garantizar el cumplimiento fluido de la misión del satélite agrícola y forestal y su continuidad, se impulsará el desarrollo de satélites sucesores en discusión con los ministerios relacionados y se harán esfuerzos para asegurar el presupuesto correspondiente. Dado que es urgente reforzar el personal que asumirá tareas en expansión, como el uso y la observación a gran escala del satélite agrícola y forestal, el cumplimiento de nuevas misiones y el impulso de satélites sucesores, se promoverá un aumento de plantilla.

P. El satélite agrícola y forestal es un proyecto de cooperación interministerial con la Administración Aeroespacial·y el Servicio Forestal de Corea. ¿Cómo se está coordinando la gobernanza y el sistema de cooperación para impulsar sin problemas el intercambio de datos y su uso conjunto?
R. La Administración de Desarrollo Rural está construyendo·operando una gobernanza para que el intercambio de datos y su uso conjunto se realicen sin problemas en toda la operación y utilización del satélite agrícola y forestal. En primer lugar, la Administración de Desarrollo Rural(Centro de Satélites Agrícolas) y la Administración Aeroespacial(Centro Nacional de Operación de Satélites) están preparando la operación del satélite mediante un sistema de cooperación laboral para la recepción y el control estables del satélite mediano de nueva generación número 4, entre otros aspectos. La Administración de Desarrollo Rural y el Servicio Forestal de Corea, a través de un organismo consultivo de investigación·operación del satélite agrícola y forestal, siguen impulsando la cooperación práctica, como la elaboración de normas de operación conjunta, el desarrollo y el intercambio conjuntos de algoritmos de preprocesamiento para la producción de imágenes satelitales y la elaboración de planes de captura.
Además, cuando se producen desastres·catástrofes agrícolas, se ha establecido un sistema de cooperación que permite asegurar rápidamente imágenes mediante capturas de emergencia coordinadas por las tres instituciones para analizarlas·utilizarlas conjuntamente. En adelante, se reforzará la cooperación entre ministerios para ampliar el intercambio y el uso conjunto de datos basados en el satélite agrícola y forestal, de modo que puedan utilizarse en diversas respuestas a desastres y en el apoyo a políticas de los sectores agrícola y forestal, como la prevención de incendios forestales·deslizamientos de tierra y la vigilancia de daños en tierras agrícolas.

P. Algunos sectores proponen crear una organización de proyecto a largo plazo para impulsar investigaciones plurianuales y formar talento clave; ¿qué opina al respecto?
R. Sobre la base del desarrollo tecnológico de uso de imágenes satelitales(R&D) actualmente en marcha y del grupo de usuarios de información satelital agrícola, se está impulsando el desarrollo de productos derivados del uso de imágenes satelitales y la formación de talento clave.
En primer lugar, a través del R&D “Desarrollo de tecnologías de uso de imágenes satelitales para la observación agrícola basada en datos(2026~2030)” se desarrollarán productos de uso del satélite agrícola y se perfeccionarán los algoritmos. En campos como superficie de cultivo·de comercialización, crecimiento, desastres agrícolas, tierras agrícolas y desarrollo de sistemas de información satelital, investigadores de la industria·la academia·y los institutos de investigación participarán durante varios años mediante la ejecución de proyectos de R&D y la conformación de grupos de investigación, formando así personal investigador en satélites agrícolas.
Asimismo, también se pondrá el foco en difundir los resultados de investigación mediante un sistema de cooperación centrado en el usuario. Para recoger diversas demandas del terreno y preparar servicios y sistemas de uso de información satelital agrícola basados en las necesidades de los usuarios, en mayo pasado se lanzó·opera el “Grupo de Usuarios de Información Satelital Agrícola”. A través de ello se buscará impulsar la creación de un ecosistema industrial relacionado con los satélites agrícolas y ampliar la base de personal especializado.

P. ¿Cuál es el reto técnico en el que más se están centrando en las próximas etapas de verificación del rendimiento y calibración?
R. El reto técnico prioritario es producir y estandarizar imágenes del satélite agrícola y forestal mediante el preprocesamiento y la calibración de las imágenes brutas del satélite. Durante el periodo inicial de operación, se verificará minuciosamente el rendimiento de la carga útil del satélite(cámara) y se optimizarán los algoritmos de calibración para preparar una producción estable de imágenes satelitales.
Además, para el control de calidad de las imágenes del satélite agrícola y forestal, se evaluarán continuamente las imágenes y se mejorará su calidad utilizando datos de observación de sitios de observación terrestre para validación·calibración que operan en 3 ubicaciones del país. Asimismo, se planea ampliar gradualmente la construcción de sitios de observación terrestre para validación·calibración con el fin de ampliar la verificación a diversos cultivos y perfeccionar el control de calidad de las imágenes.

P. ¿Cuál es la imagen del futuro de la agricultura que cambiará gracias al éxito del lanzamiento del satélite agrícola y forestal?
R. El satélite podrá observar de forma permanente todas las tierras agrícolas del país a nivel de parcela. Si hasta ahora se trataba de investigaciones de campo centradas en muestras, en adelante se pasará a un censo completo basado en satélite, y el historial de observación por parcela acumulado de forma continua se convertirá en una base de datos clave para la transformación digital de la agricultura.
Utilizando datos acumulados de una misma parcela, será posible comparar con el crecimiento normal y analizar con mayor precisión el crecimiento anómalo y los cambios en el estado de las cosechas, y cuanto más se acumulen los datos, más se perfeccionará el nivel de gestión agrícola personalizada y de apoyo a la toma de decisiones agrícolas que refleje las características de cada parcela. Los centros municipales·comarcales de tecnología agrícola y las empresas privadas de consultoría agrícola ofrecerán servicios personalizados de apoyo agrícola utilizando información satelital, y sobre la base de los datos acumulados esto se ampliará a diversos servicios agrícolas digitales, como diagnóstico del crecimiento de cultivos, gestión del cultivo y consultoría de campo.