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Identificación de prácticas agrícolas aplicadas en parcelas de Navarra mediante técnicas de teledetección óptica y radar

A medida que la población mundial crece, aumenta la demanda de alimentos, además los efectos del cambio climático son cada vez más evidentes, por lo que la agricultura se enfrenta a grandes retos en las próximas décadas. En este sentido, las prácticas agrícolas deben orientarse a una agricultura más eficiente y sostenible, tratando de minimizar en lo posible su huella ecológica. En esta línea, se requieren de acciones integradas e intersectoriales y, desde la Comisión Europea, se promueven cada vez más políticas agrarias orientadas en este sentido, siendo la teledetección una herramienta clave para la monitorización de la realidad del medio rural. El presente Trabajo de Fin de Máster tiene por objeto la investigación sobre la detección de acciones de laboreo, siembra o cosecha mediante técnicas de teledetección óptica y radar. Para ello se ha analizado un conjunto de parcelas de la Navarra central de las que se conocía su calendario de labores entre agosto de 2018 y enero de 2020. Las técnicas radar han consistido principalmente en el cálculo, estudio y análisis de la coherencia interferométrica multitemporal (MTC) sobre las parcelas de estudio entre pares de imágenes Sentinel-1 adquiridas en el periodo mencionado. En cuanto a las técnicas de teledetección óptica, se ha evaluado el índice normalizado de vegetación (NDVI) con el fin de estudiar la complementariedad óptico-radar y como apoyo en la interpretación de la MTC. Los resultados obtenidos apuntan a que a partir del análisis conjunto de series temporales de MTC y de NDVI se consigue describir con precisión el ciclo de diversos cultivos, incluyendo las labores de preparación de suelo, el desarrollo fenológico del cultivo y la cosecha. En particular, se ha constatado que las series temporales de MTC son un indicador sensible a las prácticas agrícolas realizadas en las parcelas.

As the world's population grows, demand for food is increasing, and the effects of climate change are becoming increasingly evident, so agriculture is going to face great challenges in the coming decades. On this matter, agricultural practices must be oriented towards a more efficient and sustainable agriculture, trying to minimise its ecological footprint as much as possible. In this line, integrated and intersectoral actions are required and, from the European Commission, more and more agricultural policies oriented in this direction are being promoted, being remote sensing a key tool for monitoring the reality of the rural environment. The aim of this report is to investigate the detection of tillage, sowing or harvesting actions with optical and radar remote sensing techniques. For this purpose, a set of plots of land in central Navarre have been analysed, whose tillage calendar between August 2018 and January 2020 was known. The radar techniques have consisted mainly in the calculation, study and analysis of Multi-Temporal interferometric Coherence (MTC) on the study plots between pairs of Sentinel-1 images acquired in the mentioned period. For the optical remote sensing techniques, the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) has been evaluated in order to study the optical-radar complementarity and to support the interpretation of the MTC. The obtained results suggest that the joint analysis of MTC and NDVI time series can describe the cycle of various crops, including soil preparation, phenological development of the crop and harvesting. In particular, it has been found that the MTC time series are a sensitive indicator of the agricultural practices carried out in the plots.