BR112020012552B1

BR112020012552B1 - APPARATUS FOR DETERMINING INFORMATION RELEVANT TO AGRICULTURE, INFORMATION DETERMINATION SYSTEM AND INFORMATION DETERMINATION METHOD

Info

Publication number: BR112020012552B1
Application number: BR112020012552-0A
Authority: BR
Inventors: Ole Peters; Sandra Selinger; Thomas ROMMEL; Silke Andreelabsch
Original assignee: Basf Agro Trademarks Gmbh
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2024-05-07

Abstract

A presente invenção refere-se a um aparelho para determinar informações relevantes para a agricultura em ambientes agrícolas. É descrito o fornecimento (210) a uma unidade de processamento de pelo menos uma imagem de uma área agrícola. A pelo menos uma imagem foi obtida por pelo menos um satélite e/ou pelo menos um veículo aéreo, de forma que a pelo menos uma imagem fosse obtida através de altura substancial da atmosfera terrestre. A pelo menos uma imagem corresponde a pelo menos uma região da área agrícola, de forma que cada imagem dentre a pelo menos uma imagem corresponde a uma região diferente da área agrícola. A pelo menos uma imagem compreende dados de intensidade de reflexão remotamente obtidos relativos a uma série de características do solo. Uma imagem dentre a pelo menos uma imagem é de uma primeira área do ambiente agrícola. A unidade de processamento (220) recebe pelo menos um dado de sensor relativo à primeira área do ambiente agrícola. O pelo menos um dado de sensor foi obtido por pelo menos um sensor terrestre e/ou pelo menos um sensor próximo do solo. A unidade de processamento implementa (230) um modelo de propagação de radiação da atmosfera que utiliza pelo (...).The present invention relates to an apparatus for determining agriculturally relevant information in agricultural environments. Providing (210) to a processing unit with at least one image of an agricultural area is described. The at least one image was obtained by at least one satellite and/or at least one aerial vehicle, such that the at least one image was obtained through a substantial height of the Earth's atmosphere. The at least one image corresponds to at least one region of the agricultural area, so that each image among the at least one image corresponds to a different region of the agricultural area. The at least one image comprises remotely obtained reflection intensity data relating to a series of ground features. One image among the at least one image is of a first area of the agricultural environment. The processing unit (220) receives at least one sensor data relating to the first area of the agricultural environment. The at least one sensor data was obtained by at least one ground sensor and/or at least one sensor near the ground. The processing unit implements (230) a radiation propagation model of the atmosphere that uses (...).

Description

FIELD OF INVENTION

[001] A presente invenção refere-se a um aparelho para determinar informações relevantes para a agricultura, a um sistema de determinação de informações relevantes para a agricultura e a um método de determinação de informações relevantes para a agricultura, bem como a um elemento de programa de computador.[001] The present invention relates to an apparatus for determining agriculturally relevant information, a system for determining agriculturally relevant information and a method for determining agriculturally relevant information, as well as an element of computer program.

BACKGROUND OF THE INVENTION

[002] O antecedente geral da presente invenção é a utilização de dados obtidos por sensor para fornecer aos agricultores compreensão do que está ocorrendo nos seus campos agrícolas. Informações derivadas de imagens obtidas por satélite não têm precisão suficiente para fornecer ao agricultor as informações necessárias (calibradas ou não) para tomar decisões sobre como administrar seus campos e os produtos neles cultivados, pois a atmosfera não pode ser modelada em nível necessário. Além disso, dados obtidos por sensores terrestres podem ser muito precisos, mas não fornecem a cobertura necessária ao longo de diferentes campos da fazenda e em campos específicos.[002] The general background of the present invention is the use of sensor data to provide farmers with understanding of what is occurring in their agricultural fields. Information derived from satellite imagery is not accurate enough to provide the farmer with the necessary information (calibrated or not) to make decisions about how to manage his fields and the crops grown on them, as the atmosphere cannot be modeled to the necessary level. Furthermore, data obtained from ground-based sensors can be very accurate, but it does not provide the necessary coverage across different fields on the farm and within specific fields.

DESCRIPTION OF THE INVENTION

[003] Seria vantajoso ter meios aprimorados de determinação de informações relevantes para a agricultura.[003] It would be advantageous to have improved means of determining information relevant to agriculture.

[004] O objeto da presente invenção é solucionado com o objeto das reivindicações independentes, em que realizações adicionais são incorporadas às reivindicações dependentes. Deve-se observar que os aspectos e exemplos de acordo com a presente invenção descritos a seguir aplicam-se também a um aparelho de determinação de informações relevantes para a agricultura, ao sistema de determinação de informações relevantes para a agricultura e ao método de determinação de informações relevantes para a agricultura.[004] The object of the present invention is solved with the object of the independent claims, in which additional realizations are incorporated into the dependent claims. It should be noted that the aspects and examples according to the present invention described below also apply to an apparatus for determining agriculturally relevant information, the system for determining agriculturally relevant information and the method for determining information relevant to agriculture.

[005] Segundo primeiro aspecto, é fornecido um aparelho de determinação de informações relevantes para a agricultura em ambientes agrícolas, que compreende: - uma unidade de entrada; e - uma unidade de processamento.[005] Second first aspect, an apparatus for determining information relevant to agriculture in agricultural environments is provided, which comprises: - an input unit; and - a processing unit.

[006] A unidade de entrada é configurada para fornecer à unidade de processamento pelo menos uma imagem de uma área agrícola. A pelo menos uma imagem foi obtida por pelo menos um satélite e/ou pelo menos um veículo aéreo, de forma que a pelo menos uma imagem fosse obtida através de altura substancial da atmosfera terrestre. A pelo menos uma imagem corresponde a pelo menos uma região da área agrícola, de forma que cada imagem dentre a pelo menos uma imagem corresponde a uma área diferente da área agrícola. A pelo menos uma imagem compreende dados de intensidade de reflexão remotamente obtidos relativos a uma série de características do solo. Uma imagem dentre a pelo menos uma imagem é de uma primeira área do ambiente agrícola. A unidade de entrada é configurada para fornecer à unidade de processamento pelo menos um dado de sensor relativo à primeira área do ambiente agrícola, em que o pelo menos um dado de sensor foi obtido por pelo menos um sensor terrestre e/ou pelo menos um sensor próximo do solo. A unidade de processamento é configurada para implementar um modelo de propagação de radiação da atmosfera que utiliza pelo menos um parâmetro modelo. O pelo menos um parâmetro modelo compreende pelo menos um coeficiente de difusão atmosférica. A unidade de processamento é também configurada para determinar pelo menos um parâmetro modelo modificado. A determinação compreende a utilização do modelo de propagação de radiação, dos dados de intensidade de reflexão obtidos remotamente da imagem da primeira área e do pelo menos um dado de sensor relativo à primeira área. A unidade de processamento é configurada para determinar pelo menos uma informação relevante para a agricultura para uma área em exame da pelo menos uma área. A determinação compreende a utilização do modelo de propagação de radiação, o pelo menos um parâmetro modelo modificado e uma imagem dentre a pelo menos uma imagem da área em exame da pelo menos uma área.[006] The input unit is configured to provide the processing unit with at least one image of an agricultural area. The at least one image was obtained by at least one satellite and/or at least one aerial vehicle, such that the at least one image was obtained through a substantial height of the Earth's atmosphere. The at least one image corresponds to at least one region of the agricultural area, so that each image among the at least one image corresponds to a different area of the agricultural area. The at least one image comprises remotely obtained reflection intensity data relating to a series of ground features. One image among the at least one image is of a first area of the agricultural environment. The input unit is configured to provide the processing unit with at least one sensor data relating to the first area of the agricultural environment, wherein the at least one sensor data was obtained by at least one ground sensor and/or at least one sensor. close to the ground. The processing unit is configured to implement a radiation propagation model of the atmosphere that uses at least one model parameter. The at least one model parameter comprises at least one atmospheric diffusion coefficient. The processing unit is also configured to determine at least one modified model parameter. The determination comprises the use of the radiation propagation model, reflection intensity data obtained remotely from the image of the first area and at least one sensor data relating to the first area. The processing unit is configured to determine at least one agriculturally relevant information for an area under examination of the at least one area. The determination comprises the use of the radiation propagation model, the at least one modified model parameter and an image of the at least one image of the area under examination of the at least one area.

[007] Em outras palavras, um modelo de propagação de radiação tal como um modelo de transferência de radiação ou subtração de objeto escuro pode utilizar informações fiéis ao terreno para ampliar as variáveis do modelo, de forma a permitir a correção e uso das imagens obtidas para fornecer informações relevantes para a agricultura.[007] In other words, a radiation propagation model such as a radiation transfer or dark object subtraction model can use ground truth information to amplify the model variables in order to allow correction and use of the images obtained. to provide information relevant to agriculture.

[008] Em um exemplo, o pelo menos um parâmetro modelo compreende pelo menos um coeficiente de absorção atmosférica.[008] In one example, the at least one model parameter comprises at least one atmospheric absorption coefficient.

[009] Em um exemplo, o pelo menos um parâmetro modelo compreende pelo menos um estado de polarização de radiação que se propaga pela atmosfera.[009] In one example, the at least one model parameter comprises at least one polarization state of radiation propagating through the atmosphere.

[0010] Em outras palavras, informações verdadeiras do solo são utilizadas para corrigir um modelo de propagação de radiação atmosférica operado sobre uma imagem de uma área para a qual são disponíveis informações fiéis ao solo e isso permite a determinação de parâmetros de modelo modificados para o modelo de propagação de radiação que podem ser utilizados pelo modelo de propagação de radiação para determinar informações relevantes para a agricultura para as imagens obtidas daquela e de outras áreas.[0010] In other words, ground truth information is used to correct an atmospheric radiation propagation model operated on an image of an area for which ground truth information is available and this allows the determination of modified model parameters for the radiation propagation model that can be used by the radiation propagation model to determine agriculturally relevant information for images obtained from that and other areas.

[0011] Desta forma, imagens de satélite de diferentes locais e/ou imagens de diferentes satélites da mesma área ou de áreas diferentes podem ser corrigidas, para que possam fornecer imagens equivalentes que teriam sido obtidas pelo mesmo satélite através de uma atmosfera sem perturbações. Não apenas podem ser obtidas informações relevantes para a agricultura para áreas que fornecem valores quantitativos absolutos, portanto, mas essas informações agrícolas quantitativas podem ser fornecidas por sistemas de obtenção de imagens diferentes, com base em imagens obtidas de um sistema que também possui dados obtidos por um sensor terrestre (ou próximo do solo). Informações de biomassa absoluta, por exemplo, podem, portanto, ser fornecidas a partir de imagens de áreas agrícolas obtidas por satélites e por aviões.[0011] In this way, satellite images from different locations and/or images from different satellites of the same or different areas can be corrected, so that they can provide equivalent images that would have been obtained by the same satellite through an undisturbed atmosphere. Not only can agriculturally relevant information be obtained for areas that provide absolute quantitative values, therefore, but this quantitative agricultural information can be provided by different imaging systems, based on images obtained from a system that also has data obtained by a terrestrial (or near-ground) sensor. Absolute biomass information, for example, can therefore be provided from images of agricultural areas obtained by satellites and airplanes.

[0012] Em outras palavras, ao medir diretamente as propriedades da superfície ou da atmosfera próxima à superfície, pode-se utilizar melhor compreensão da composição da atmosfera (que filtra até parâmetros de modelo, tais como coeficientes de absorção e difusão e polarização de radiação) para ajustar os parâmetros exigidos pelo algoritmo de correção que opera como parte de um modelo de propagação de radiação. Este conhecimento pode ser então utilizado para esta e para outras cenas onde nenhum dado adicional é disponível.[0012] In other words, by directly measuring the properties of the surface or near-surface atmosphere, one can utilize better understanding of the composition of the atmosphere (which filters down to model parameters such as absorption and diffusion coefficients and radiation polarization). ) to adjust the parameters required by the correction algorithm that operates as part of a radiation propagation model. This knowledge can then be used for this and other scenes where no additional data is available.

[0013] Em um exemplo, a área em exame é a primeira área e a unidade de processamento é configurada para determinar uma imagem modificada da primeira área. A determinação compreende a utilização do modelo de propagação de radiação, do pelo menos um parâmetro modelo modificado e da imagem obtida da primeira área.[0013] In one example, the area under examination is the first area and the processing unit is configured to determine a modified image of the first area. The determination comprises the use of the radiation propagation model, the at least one modified model parameter and the image obtained from the first area.

[0014] Em um exemplo, a área em exame é uma segunda área dentre a série de áreas que é diferente da primeira área, em que uma imagem dentre a pelo menos uma imagem é da segunda área. A unidade de processamento é configurada para determinar uma imagem modificada da segunda área. A determinação compreende a utilização do modelo de propagação de radiação, do pelo menos um parâmetro modelo modificado e da imagem obtida da segunda área.[0014] In one example, the area under examination is a second area among the series of areas that is different from the first area, wherein one image among the at least one image is from the second area. The processing unit is configured to determine a modified image of the second area. The determination comprises the use of the radiation propagation model, the at least one modified model parameter and the image obtained from the second area.

[0015] Em um exemplo, o pelo menos um dado de sensor compreende dados de intensidade de reflexão de sensor relativos a pelo menos uma dentre a série de características do solo.[0015] In one example, the at least one sensor data comprises sensor reflection intensity data relating to at least one of the series of soil characteristics.

[0016] Em outras palavras, o sensor no solo ou perto do solo obtém dados de reflexão de características do solo através de altura pouco significativa da atmosfera terrestre. Os dados de reflexão podem, portanto, ser considerados insignificantemente modificados pela atmosfera entre o sensor e o terreno.[0016] In other words, the sensor on the ground or near the ground obtains reflection data from ground features through an insignificant height of the Earth's atmosphere. The reflection data can therefore be considered to be insignificantly modified by the atmosphere between the sensor and the ground.

[0017] Em um exemplo, os dados de intensidade de reflexão obtidos remotamente compreendem dados de espectro e os dados de intensidade de reflexão do sensor compreendem dados de espectro.[0017] In one example, the remotely obtained reflection intensity data comprises spectrum data and the sensor reflection intensity data comprises spectrum data.

[0018] Desta forma, conhecendo a intensidade refletida verdadeira na superfície da terra (em uma ou em todas as faixas de frequências), a comparação entre uma imagem que tenha sido corrigida por um algoritmo de transferência de radiação (ou um modelo de subtração de objetos escuros) e uma imagem fiel ao terreno com intensidades refletidas verdadeiras em uma ou mais faixas de comprimentos de onda permite ajuste dos parâmetros (coeficientes de absorção e difusão) utilizados no algoritmo de transferência de radiação. Este conhecimento pode ser então transferido para aquela e outras cenas, mesmo quando não houver dados fiéis ao terreno disponíveis.[0018] In this way, knowing the true reflected intensity at the earth's surface (in one or all frequency bands), the comparison between an image that has been corrected by a radiation transfer algorithm (or a radiation subtraction model) dark objects) and a true-to-terrain image with true reflected intensities in one or more wavelength ranges allows adjustment of the parameters (absorption and diffusion coefficients) used in the radiation transfer algorithm. This knowledge can then be transferred to that and other scenes, even when ground truth data is not available.

[0019] Em um exemplo, pelo menos uma imagem de sensor compreende os dados de intensidade de reflexão do sensor.[0019] In one example, at least one sensor image comprises sensor reflection intensity data.

[0020] Em outras palavras, o sensor dentre o pelo menos um sensor pode ser uma câmera, que pode ser uma câmera com capacidades de espectro. Esta poderá ser uma câmera RGB ou uma câmera de hiperespectro que poderá possuir, por exemplo, resolução de nm ao longo de uma faixa de comprimentos de onda visível, ao longo de uma faixa de comprimentos de onda de infravermelho, ao longo de uma faixa de comprimentos de onda de infravermelho médio ou ao longo de mais uma dessas faixas de comprimentos de onda.[0020] In other words, the sensor among the at least one sensor may be a camera, which may be a camera with spectrum capabilities. This could be an RGB camera or a hyperspectrum camera that could have, for example, nm resolution over a range of visible wavelengths, over a range of infrared wavelengths, over a range of mid-infrared wavelengths or along one of these wavelength ranges.

[0021] Em um exemplo, o pelo menos um dado de sensor compreende um ou mais dentre: dados de temperatura; dados de pressão do ar; dados de umidade; composição de ar; dados de densidade de aerossol; composição de aerossol; composição de partículas; e dados de espectro relativos à luz solar incidente na primeira área.[0021] In one example, the at least one sensor data comprises one or more of: temperature data; air pressure data; humidity data; air composition; aerosol density data; aerosol composition; particle composition; and spectrum data relating to sunlight incident on the first area.

[0022] Em outras palavras, valores reais de temperatura, pressão do ar, umidade, composição do ar (na qual pode haver presença de diferentes gases, tais como O3, O2, N2O, CH4 e outras moléculas que possuem faixas de absorção na faixa de espectro detectada e pode haver vapor d'água e/ou poeira no ar) e a composição de partículas tal como a forma de partículas no ar, que pode gerar efeitos de polarização quando a radiação for difundida, e o teor de aerossol no ar podem ser utilizados para corrigir o modelo de transferência de radiação (ou modelo de subtração de objetos escuros) e, como esses valores reais referem-se à atmosfera próxima ao solo onde ela é mais espessa e os processos de absorção e difusão são consequentemente predominantes (difusão para o modelo DOS), esses dados geram análise aprimorada do modelo de transferência de radiação (ou modelo de subtração de objetos escuros).[0022] In other words, real values of temperature, air pressure, humidity, air composition (in which there may be the presence of different gases, such as O3, O2, N2O, CH4 and other molecules that have absorption ranges in the range detected and there may be water vapor and/or dust in the air) and the particle composition such as the shape of particles in the air, which can generate polarization effects when radiation is diffused, and the aerosol content in the air can be used to correct the radiation transfer model (or dark object subtraction model) and, as these real values refer to the atmosphere close to the ground where it is thicker and absorption and diffusion processes are consequently predominant ( diffusion for the DOS model), these data generate improved analysis of the radiation transfer model (or dark object subtraction model).

[0023] Em um exemplo, o pelo menos um parâmetro modelo compreende um ou mais dentre: dados de temperatura; dados de pressão do ar; dados de umidade; composição de ar; dados de densidade de aerossol; composição de aerossol; e composição de partículas.[0023] In one example, the at least one model parameter comprises one or more of: temperature data; air pressure data; humidity data; air composition; aerosol density data; aerosol composition; and particle composition.

[0024] Em outras palavras, o modelo atmosférico pode utilizar parâmetros, alguns dos quais podem ter suas informações relativas (dados de temperatura, dados de pressão do ar, dados de umidade e dados de densidade de aerossol) determinadas diretamente por sensores terrestres, alguns dos quais (coeficientes de absorção e difusão atmosférica e estado de polarização de radiação) podem ser determinados indiretamente com base nas imagens terrestres obtidas e essas informações podem ser utilizadas para corrigir o modelo atmosférico para que as imagens obtidas possam ser mais bem utilizadas para fornecer informações relevantes para a agricultura.[0024] In other words, the atmospheric model can use parameters, some of which can have their relative information (temperature data, air pressure data, humidity data and aerosol density data) determined directly by terrestrial sensors, some of which (atmospheric absorption and diffusion coefficients and radiation polarization state) can be determined indirectly based on the terrestrial images obtained and this information can be used to correct the atmospheric model so that the images obtained can be better used to provide information relevant to agriculture.

[0025] Em um exemplo, a determinação de pelo menos uma informação relevante para a agricultura para a área em exame compreende a determinação de pelo menos uma indicação de biomassa.[0025] In one example, determining at least one agriculturally relevant information for the area under examination comprises determining at least one biomass indication.

[0026] Em um exemplo, a primeira imagem foi obtida substancialmente ao mesmo tempo em que o pelo menos um dado de sensor.[0026] In one example, the first image was obtained at substantially the same time as the at least one sensor data.

[0027] Em um exemplo, a área em exame é uma área diferente da primeira área, em que a imagem dentre a pelo menos uma imagem da área em exame foi obtida substancialmente ao mesmo tempo em que o pelo menos um dado de sensor.[0027] In one example, the area under examination is an area different from the first area, in which the image of the at least one image of the area under examination was obtained substantially at the same time as the at least one sensor data.

[0028] Conforme segundo aspecto, é fornecido um sistema de determinação de informações agrícolas relevantes em ambientes agrícolas, que compreende: - pelo menos um sensor terrestre e/ou pelo menos um sensor próximo do solo; - um aparelho para determinar informações relevantes para a agricultura em ambientes agrícolas de acordo com o primeiro aspecto; e - uma unidade de saída.[0028] According to the second aspect, a system for determining agriculturally relevant information in agricultural environments is provided, which comprises: - at least one terrestrial sensor and/or at least one sensor close to the ground; - an apparatus for determining agriculturally relevant information in agricultural environments according to the first aspect; and - an output unit.

[0029] O pelo menos um sensor terrestre e/ou pelo menos um sensor próximo do solo é configurado para obter pelo menos um dado de sensor. A unidade de saída é configurada para emitir a pelo menos uma informação relevante para a agricultura.[0029] The at least one ground sensor and/or at least one near-ground sensor is configured to obtain at least one sensor data. The output unit is configured to output the at least one agriculturally relevant information.

[0030] Segundo terceiro aspecto, é fornecido um método de determinação de informações relevantes para a agricultura em ambientes agrícolas, que compreende: a. fornecimento de uma unidade de processamento com pelo menos uma imagem de uma área agrícola, em que a pelo menos uma imagem foi obtida por pelo menos um satélite e/ou pelo menos um veículo aéreo, de forma que a pelo menos uma imagem corresponde a pelo menos uma região da área agrícola, de forma que cada imagem dentre a pelo menos uma imagem corresponde a uma área diferente da área agrícola; em que a pelo menos uma imagem compreende dados de intensidade de reflexão obtidos com relação a uma série de características do solo; e uma imagem dentre a pelo menos uma imagem é de uma primeira área do ambiente agrícola; b. fornecimento à unidade de processamento de pelo menos um dado de sensor relativo à primeira área do ambiente agrícola, em que o pelo menos um dado de sensor foi obtido por pelo menos um sensor terrestre e/ou pelo menos um sensor próximo do solo; c. implementação, pela unidade de processamento, de um modelo de propagação de radiação da atmosfera que utilize pelo menos um parâmetro modelo, em que o pelo menos um parâmetro modelo compreende pelo menos um coeficiente de difusão atmosférica; d. determinação, pela unidade de processamento, de pelo menos um parâmetro modelo modificado, em que a determinação compreende a utilização do modelo de propagação de radiação, dos dados de intensidade de reflexão obtidos remotamente da imagem da primeira área e do pelo menos um dado de sensor relativo à primeira área; e e. determinação, pela unidade de processamento, de pelo menos uma informação relevante para a agricultura para uma área em exame da pelo menos uma área, em que a determinação compreende a utilização do modelo de propagação de radiação, do pelo menos um parâmetro modelo modificado e de uma imagem dentre a pelo menos uma imagem da área em exame da pelo menos uma área.[0030] Second third aspect, a method of determining information relevant to agriculture in agricultural environments is provided, which comprises: a. providing a processing unit with at least one image of an agricultural area, wherein the at least one image was obtained by at least one satellite and/or at least one aerial vehicle, such that the at least one image corresponds to at least at least one region of the agricultural area, so that each image among at least one image corresponds to a different area of the agricultural area; wherein the at least one image comprises reflection intensity data obtained with respect to a series of soil features; and one image of the at least one image is of a first area of the agricultural environment; B. providing the processing unit with at least one sensor data relating to the first area of the agricultural environment, wherein the at least one sensor data was obtained by at least one ground sensor and/or at least one near-ground sensor; w. implementation, by the processing unit, of an atmospheric radiation propagation model using at least one model parameter, wherein the at least one model parameter comprises at least one atmospheric diffusion coefficient; d. determination, by the processing unit, of at least one modified model parameter, wherein the determination comprises the use of the radiation propagation model, the reflection intensity data obtained remotely from the image of the first area and the at least one sensor data relating to the first area; and is. determination, by the processing unit, of at least one agriculturally relevant information for an area under examination of the at least one area, wherein the determination comprises using the radiation propagation model, the at least one modified model parameter and an image of at least one image of the area under examination of the at least one area.

[0031] Segundo outro aspecto, é fornecido um elemento de programa de computador para controle de um aparelho de acordo com o primeiro aspecto e/ou sistema de acordo com o segundo aspecto que, quando executado por um processador, é configurado para conduzir o método de acordo com o terceiro aspecto.[0031] According to another aspect, there is provided a computer program element for controlling an apparatus according to the first aspect and/or a system according to the second aspect which, when executed by a processor, is configured to conduct the method according to the third aspect.

[0032] Convenientemente, os benefícios fornecidos por qualquer um dos aspectos acima aplicam-se igualmente a todos os demais aspectos e vice-versa.[0032] Conveniently, the benefits provided by any of the above aspects apply equally to all other aspects and vice versa.

[0033] Os exemplos e aspectos acima tornar-se-ão evidentes e serão elucidados com referência às realizações descritas a seguir.[0033] The above examples and aspects will become evident and will be elucidated with reference to the embodiments described below.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0034] Exemplos de realizações serão descritos a seguir com referência às figuras abaixo: - a Fig. 1 exibe uma configuração esquemática de um exemplo de aparelho para determinar informações relevantes para a agricultura; - a Fig. 2 exibe uma configuração esquemática de um exemplo de sistema de determinação de informações relevantes para a agricultura; - a Fig. 3 exibe um método de determinação de informações relevantes para a agricultura; e - a Fig. 4 exibe um diagrama esquemático de um exemplo detalhado de um sistema de determinação de informações relevantes para a agricultura.[0034] Examples of embodiments will be described below with reference to the figures below: - Fig. 1 displays a schematic configuration of an example of apparatus for determining information relevant to agriculture; - Fig. 2 displays a schematic configuration of an example of a system for determining information relevant to agriculture; - Fig. 3 displays a method of determining information relevant to agriculture; and - Fig. 4 displays a schematic diagram of a detailed example of an agriculturally relevant information determination system.

DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION

[0035] A Fig. 1 exibe um exemplo de aparelho 10 para determinar informações relevantes para a agricultura em ambientes agrícolas. O aparelho 10 compreende uma unidade de entrada 20 e uma unidade de processamento 30. A unidade de entrada 20 é configurada para fornecer à unidade de processamento 30 pelo menos uma imagem de uma área agrícola. A pelo menos uma imagem foi obtida por pelo menos um satélite e/ou pelo menos um veículo aéreo, de forma que a pelo menos uma imagem fosse obtida através de altura substancial da atmosfera terrestre. A pelo menos uma imagem corresponde a pelo menos uma região da área agrícola, de forma que cada imagem dentre a pelo menos uma imagem corresponde a uma área diferente da área agrícola. A pelo menos uma imagem também compreende dados de intensidade de reflexão remotamente obtidos relativos a uma série de características do solo. Uma imagem dentre a pelo menos uma imagem é de uma primeira área do ambiente agrícola. A unidade de entrada 20 é também configurada para fornecer à unidade de processamento 30 pelo menos um dado de sensor relativo à primeira área do ambiente agrícola. O pelo menos um dado de sensor foi obtido por pelo menos um sensor terrestre e/ou pelo menos um sensor próximo do solo. A unidade de processamento 30 é configurada para implementar um modelo de propagação de radiação da atmosfera que utiliza pelo menos um parâmetro modelo. O pelo menos um parâmetro modelo compreende pelo menos um coeficiente de difusão atmosférica. A unidade de processamento 30 é também configurada para determinar pelo menos um parâmetro modelo modificado. A determinação compreende a utilização do modelo de propagação de radiação, dos dados de intensidade de reflexão obtidos remotamente da imagem da primeira área e do pelo menos um dado de sensor relativo à primeira área. A unidade de processamento 30 é também configurada para determinar pelo menos uma informação relevante para a agricultura para uma área em exame da pelo menos uma área, em que a determinação compreende a utilização do modelo de propagação de radiação, do pelo menos um parâmetro modelo modificado e de uma imagem dentre a pelo menos uma imagem da área em exame da pelo menos uma área.[0035] Fig. 1 displays an example of apparatus 10 for determining agriculturally relevant information in agricultural environments. Apparatus 10 comprises an input unit 20 and a processing unit 30. The input unit 20 is configured to provide the processing unit 30 with at least one image of an agricultural area. The at least one image was obtained by at least one satellite and/or at least one aerial vehicle, such that the at least one image was obtained through a substantial height of the Earth's atmosphere. The at least one image corresponds to at least one region of the agricultural area, so that each image among the at least one image corresponds to a different area of the agricultural area. The at least one image also comprises remotely obtained reflection intensity data relating to a series of ground features. One image among the at least one image is of a first area of the agricultural environment. The input unit 20 is also configured to provide the processing unit 30 with at least one sensor data relating to the first area of the agricultural environment. The at least one sensor data was obtained by at least one ground sensor and/or at least one sensor near the ground. The processing unit 30 is configured to implement a radiation propagation model of the atmosphere that uses at least one model parameter. The at least one model parameter comprises at least one atmospheric diffusion coefficient. The processing unit 30 is also configured to determine at least one modified model parameter. The determination comprises the use of the radiation propagation model, reflection intensity data obtained remotely from the image of the first area and at least one sensor data relating to the first area. The processing unit 30 is also configured to determine at least one agriculturally relevant information for an area under examination of the at least one area, wherein the determination comprises using the radiation propagation model, the at least one modified model parameter and of an image of the at least one image of the area under examination of the at least one area.

[0036] Segundo um exemplo, o pelo menos um parâmetro modelo compreende pelo menos um coeficiente de absorção atmosférica.[0036] According to one example, the at least one model parameter comprises at least one atmospheric absorption coefficient.

[0037] Segundo um exemplo, o pelo menos um parâmetro modelo compreende pelo menos um estado de polarização de radiação que se propaga pela atmosfera.[0037] According to one example, the at least one model parameter comprises at least one polarization state of radiation propagating through the atmosphere.

[0038] Em um exemplo, o modelo de propagação de radiação é um modelo de subtração de objetos escuros.[0038] In one example, the radiation propagation model is a dark object subtraction model.

[0039] Em um exemplo, o modelo de propagação de radiação é um modelo de transferência de radiação.[0039] In one example, the radiation propagation model is a radiation transfer model.

[0040] Em um exemplo, a área em exame é a primeira área. Em outras palavras, as imagens de uma área são utilizadas com um modelo de transferência de radiação ou modelo de subtração de objetos escuros e dados fiéis ao solo para aquela área, a fim de permitir variáveis corrigidas ou modificadas para o modelo (coeficientes de difusão atmosférica e, se necessário, coeficientes de absorção e polarização) a serem determinadas e que então permitem que a imagem seja mais bem interpretada, a fim de fornecer informações precisas e relevantes para a agricultura.[0040] In one example, the area under examination is the first area. In other words, images of an area are used with a radiation transfer model or dark object subtraction model and ground truth data for that area in order to allow for corrected or modified variables for the model (atmospheric diffusion coefficients and, if necessary, absorption and polarization coefficients) to be determined and which then allow the image to be better interpreted in order to provide accurate and agriculturally relevant information.

[0041] Em um exemplo, a pelo menos uma imagem compreende uma série de imagens e a área em exame é uma área diferente da primeira área. Em outras palavras, as imagens de uma área são utilizadas com um modelo de transferência de radiação ou modelo de subtração de objetos escuros e dados fiéis ao solo para aquela área, a fim de permitir variáveis corrigidas ou modificadas para o modelo a serem determinadas e então permitir que outra imagem de uma área diferente seja analisada, a fim de fornecer informações precisas e relevantes para a agricultura.[0041] In one example, the at least one image comprises a series of images and the area under examination is an area different from the first area. In other words, images of an area are used with a radiation transfer model or dark object subtraction model and ground truth data for that area in order to allow corrected or modified variables for the model to be determined and then allow another image of a different area to be analyzed in order to provide accurate and relevant information for agriculture.

[0042] Em um exemplo, o modelo de transferência de radiação compreende o algoritmo 6SV1. Em um exemplo, o modelo de transferência de radiação compreende o algoritmo RT3 (transferência de radiação). Em um exemplo, o modelo de transferência de radiação compreende o algoritmo MODTRAN (radiação e transmissão atmosférica com resolução moderada). Em um exemplo, o modelo de transferência de radiação compreende o algoritmo SHARM (harmônicos esféricos). Em um exemplo, podem ser utilizados outros algoritmos de reflexão, absorção e transmissão atmosférica. Em um exemplo, o modelo de transferência de radiação compreende uma combinação de dois ou mais destes algoritmos. Mais detalhes sobre o algoritmo 6SV1 podem ser encontrados nos documentos de S. Y. Kotchenova et al: Validation of a vector version of the 6S radiative transfer code for atmospheric correction of satellite data. Parte I: Path radiance, Appl. Opt. 45, 6762-6774 (2006) e S. Y. Kotchenova et al: Validation of a vector version of the 6S radiative transfer code for atmospheric correction of satellite data. Parte II: Lambertian and anisotropic surfaces, Appl. Opt. 46, 4455-4464 (2007). Mais detalhes sobre o algoritmo MODTRAN podem ser encontrados no documento de A. Berk et al: MODTRAN4 radiative transfer modelling for atmospheric correction, Proc. SPIE 3756, 348-353 (1999). Mais detalhes sobre o algoritmo RT3 podem ser encontrados no documento de K. F. Evans e G. L. Stephans: A new polarized atmospheric radiative transfer model, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 46, 413-423 (1991). Mais detalhes sobre o algoritmo SHARM podem ser encontrados nos documentos de T. Z. Muldashev et al: Spherical harmonics method in the problem of radiative transfer in the atmosphere - surface system, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 61, 393-404 (1999) e A. I. Lyapustin: Radiative transfer code SHARM for atmospheric and terrestrial application, Appl. Opt. 44, 7764-7772 (2005).[0042] In one example, the radiation transfer model comprises the 6SV1 algorithm. In one example, the radiation transfer model comprises the RT3 (radiation transfer) algorithm. In one example, the radiation transfer model comprises the MODTRAN (moderate resolution atmospheric radiation and transmission) algorithm. In one example, the radiation transfer model comprises the SHARM (spherical harmonics) algorithm. In one example, other atmospheric reflection, absorption and transmission algorithms can be used. In one example, the radiation transfer model comprises a combination of two or more of these algorithms. More details about the 6SV1 algorithm can be found in the documents by S. Y. Kotchenova et al: Validation of a vector version of the 6S radiative transfer code for atmospheric correction of satellite data. Part I: Path radiance, Appl. Opt. 45, 6762-6774 (2006) and S. Y. Kotchenova et al: Validation of a vector version of the 6S radiative transfer code for atmospheric correction of satellite data. Part II: Lambertian and anisotropic surfaces, Appl. Opt. 46, 4455-4464 (2007). More details about the MODTRAN algorithm can be found in the document by A. Berk et al: MODTRAN4 radiative transfer modeling for atmospheric correction, Proc. SPIE 3756, 348-353 (1999). More details about the RT3 algorithm can be found in the paper by K. F. Evans and G. L. Stephans: A new polarized atmospheric radiative transfer model, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 46, 413-423 (1991). More details about the SHARM algorithm can be found in the documents by T. Z. Muldashev et al: Spherical harmonics method in the problem of radiative transfer in the atmosphere - surface system, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 61, 393-404 (1999) and A. I. Lyapustin: Radiative transfer code SHARM for atmospheric and terrestrial application, Appl. Opt. 44, 7764-7772 (2005).

[0043] Mais detalhes sobre modelos de subtração de objetos escuros podem ser encontrados no documento de P. S. Chavez Jr., An improved dark-object subtraction technique for atmospheric scattering correction for multispectral dat. Remote Sensing of Environment, 24, 459-479 (1988).[0043] More details about dark object subtraction models can be found in the document by P. S. Chavez Jr., An improved dark-object subtraction technique for atmospheric scattering correction for multispectral data. Remote Sensing of Environment, 24, 459-479 (1988).

[0044] Segundo um exemplo, a área em exame é a primeira área e a unidade de processamento é configurada para determinar uma imagem modificada da primeira área, em que a determinação compreende a utilização do modelo de propagação de radiação e o pelo menos um parâmetro modelo modificado e a imagem obtida da primeira área.[0044] According to an example, the area under examination is the first area and the processing unit is configured to determine a modified image of the first area, wherein the determination comprises using the radiation propagation model and the at least one parameter modified model and the image obtained from the first area.

[0045] Segundo um exemplo, a área em exame é uma segunda área dentre a série de áreas que é diferente da primeira área, em que uma imagem dentre a pelo menos uma imagem é da segunda área. A unidade de processamento é configurada para determinar uma imagem modificada da segunda área. A determinação compreende a utilização do modelo de propagação de radiação, o pelo menos um parâmetro modelo modificado e a imagem obtida da segunda área.[0045] According to an example, the area under examination is a second area among the series of areas that is different from the first area, wherein one image among the at least one image is from the second area. The processing unit is configured to determine a modified image of the second area. The determination comprises the use of the radiation propagation model, the at least one modified model parameter and the image obtained from the second area.

[0046] Segundo um exemplo, o pelo menos um dado de sensor compreende dados de intensidade de reflexão de sensor relativos a pelo menos uma dentre a série de características do solo.[0046] According to one example, the at least one sensor data comprises sensor reflection intensity data relating to at least one of the series of soil characteristics.

[0047] Em um exemplo, o pelo menos um sensor que obtém os dados de reflexão compreende sensor passivo, que pode envolver a formação de imagens. Os dados de reflexão que são obtidos referem-se, portanto, à luz solar que passou através da atmosfera até características do solo, em que a radiação é refletida pelas características e, em seguida, essa radiação refletida propaga-se para o pelo menos o sensor através de altura mínima de atmosfera. De fato, portanto, um modelo de propagação de radiação tal como um modelo de transferência de radiação ou modelo de subtração de objetos escuros pode ser utilizado para corrigir a difusão atmosférica (e efeitos de polarização e absorção atmosférica para o modelo de transferência de radiação) relativa à luz solar que se propagou através da atmosfera até características do solo e é refletida pelas características do solo e essa radiação refletida propaga-se de volta em seguida através da atmosfera, possivelmente em direção e ângulo diferentes com polarização diferente e diferente distribuição da potência do espectro até a radiação incidente para um sensor remoto, por exemplo, em um satélite.[0047] In one example, the at least one sensor that obtains the reflection data comprises a passive sensor, which may involve imaging. The reflection data that is obtained therefore refers to sunlight that has passed through the atmosphere to ground features, where the radiation is reflected by the features and then this reflected radiation propagates to at least the sensor through minimum height of atmosphere. In fact, therefore, a radiation propagation model such as a radiation transfer model or dark object subtraction model can be used to correct for atmospheric diffusion (and polarization and atmospheric absorption effects for the radiation transfer model). relative to sunlight that has propagated through the atmosphere to soil features and is reflected by soil features and this reflected radiation then propagates back through the atmosphere, possibly in a different direction and angle with different polarization and different power distribution from the spectrum to the radiation incident to a remote sensor, for example on a satellite.

[0048] Isso é conseguido porque, de fato, o modelo de transferência de radiação com coeficientes de difusão e absorção idealizados (e informações do estado de polarização idealizado), em que esses parâmetros também são função da altura sobre o solo, pode ser utilizado para determinar dados de intensidade de reflexão idealizados para características do solo. Os dados de reflexão obtidos pelo sensor terrestre fornecem, entretanto, dados que não sofreram absorção e difusão de radiação (e outros efeitos atmosféricos perturbadores) ao saírem das características do solo para o sistema de detecção remoto. Comparando-se os dados de reflexão idealizados, determinados utilizando-se o modelo de transferência de radiação, com os dados de reflexão terrestres (ou próximos do solo), portanto, os coeficientes de difusão e absorção idealizados podem ser modificados até que os dados de reflexão para as características produzidas pelo modelo sejam consistentes com a luz solar que passou através da atmosfera, refletida pelas características e imediatamente detectada. O mesmo se aplica à polarização e à correção que é aplicada à radiação solar incidente e à radiação emitida que se propaga para a plataforma sensora remota - tal como um satélite. O modelo de transferência de radiação (ou modelo de subtração de objetos escuros) possui agora, portanto, coeficientes de difusão e absorção corrigidos ou modificados e polarização (e coeficientes de difusão para o modelo DOS) que podem ser aplicados a outras imagens obtidas remotamente, a fim de fornecer dados de reflexão mais corretos referentes à ausência de difusão ou absorção atmosférica. Isso ocorre porque o efeito da luz solar que passa através da atmosfera até características do solo pode também ser corrigido. Esses dados de reflexão precisos e corrigidos para características do solo, tais como as folhas de plantas produtoras, podem ser utilizados para determinar informações precisas e relevantes para a agricultura, tais como índice de biomassa.[0048] This is achieved because, in fact, the radiation transfer model with idealized diffusion and absorption coefficients (and idealized polarization state information), in which these parameters are also a function of height above the ground, can be used to determine idealized reflection intensity data for soil characteristics. Reflection data obtained by the ground-based sensor does, however, provide data that has not suffered from radiation absorption and diffusion (and other disruptive atmospheric effects) as it leaves the ground features to the remote sensing system. By comparing the idealized reflection data, determined using the radiation transfer model, with terrestrial (or near-ground) reflection data, therefore, the idealized diffusion and absorption coefficients can be modified until the reflection for the features produced by the model are consistent with sunlight that passed through the atmosphere, reflected by the features, and immediately detected. The same applies to the polarization and correction that is applied to the incident solar radiation and the emitted radiation that propagates to the remote sensing platform - such as a satellite. The radiation transfer model (or dark object subtraction model) now therefore has corrected or modified diffusion and absorption coefficients and polarization (and diffusion coefficients for the DOS model) that can be applied to other remotely obtained images, in order to provide more correct reflection data regarding the absence of atmospheric diffusion or absorption. This is because the effect of sunlight passing through the atmosphere to soil features can also be corrected. This accurate reflection data corrected for soil characteristics, such as the leaves of yield plants, can be used to determine accurate and agriculturally relevant information, such as biomass index.

[0049] De forma similar, um modelo de subtração de objetos escuros que considera que um objeto escuro sobre o solo possui reflexão zero pode ser modificado para fornecer resultados que coincidem com os dados fiéis ao solo realmente obtidos e esse modelo pode ser então aplicado a imagens remotamente obtidas para determinar informações relevantes para a agricultura.[0049] Similarly, a dark object subtraction model that assumes that a dark object on the ground has zero reflection can be modified to provide results that match the true-to-ground data actually obtained and this model can then be applied to remotely obtained images to determine information relevant to agriculture.

[0050] Em um exemplo, o pelo menos um sensor que obtém os dados de reflexão compreende sensor ativo, que pode envolver formação de imagens. Desta forma, por exemplo, um sensor pode emitir radiação que é refletida pelo solo e essa radiação refletida é detectada. Esta poderá ser de um único comprimento de onda ou possuir conteúdo espectral. Essa informação fiel ao solo não sofreu, entretanto, quase nenhuma perturbação atmosférica e pode ser utilizada para corrigir o modelo de transferência de radiação para fornecer coeficientes de absorção e difusão modificados mais corretos.[0050] In one example, the at least one sensor that obtains the reflection data comprises active sensing, which may involve imaging. In this way, for example, a sensor can emit radiation that is reflected by the ground and this reflected radiation is detected. This may be of a single wavelength or have spectral content. This true-to-ground information has, however, suffered almost no atmospheric disturbances and can be used to correct the radiation transfer model to provide more correct modified absorption and diffusion coefficients.

[0051] Segundo um exemplo, os dados de intensidade de reflexão obtidos remotamente compreendem dados de espectro e os dados de intensidade de reflexão do sensor compreendem dados de espectro.[0051] According to an example, the remotely obtained reflection intensity data comprises spectrum data and the sensor reflection intensity data comprises spectrum data.

[0052] Segundo um exemplo, pelo menos uma imagem de sensor compreende os dados de intensidade de reflexão do sensor. Segundo um exemplo, o pelo menos um dado de sensor compreende um ou mais dentre: dados de temperatura; dados de pressão do ar; dados de umidade; composição de ar; dados de densidade de aerossol; composição de aerossol; composição de partículas; e dados de espectro relativos à luz solar incidente na primeira área.[0052] According to an example, at least one sensor image comprises sensor reflection intensity data. According to one example, the at least one sensor data comprises one or more of: temperature data; air pressure data; humidity data; air composition; aerosol density data; aerosol composition; particle composition; and spectrum data relating to sunlight incident on the first area.

[0053] Em um exemplo, o pelo menos um dado sensor compreende dados obtidos em uma série de alturas acima do solo.[0053] In one example, the at least one sensor data comprises data obtained at a series of heights above the ground.

[0054] Ao fornecer dados com fidelidade vertical, é fornecida compreensão de primeiro grau aproximada do escalonamento da atmosfera com a altitude, o que permite correção mais precisa do algoritmo de transferência de radiação.[0054] By providing data with vertical fidelity, approximate first-degree understanding of the scaling of the atmosphere with altitude is provided, which allows for more accurate correction of the radiation transfer algorithm.

[0055] Em outras palavras, um espectrômetro voltado para o céu obtém um espectro da luz solar incidente. Esses dados fiéis ao solo podem ser utilizados isoladamente para corrigir o modelo de transferência de radiação e fornecer coeficientes modificados de absorção e difusão e polarização de radiação (ou corrigir o modelo de subtração de objetos escuros e fornecer coeficientes de difusão modificados). Quando os dados de sensor também compreenderem dados de reflexão de características do solo, que sejam monocromáticos ou em múltiplos espectros, esses dados, em conjunto com o espectro da luz solar, podem ser utilizados para fornecer correção aprimorada do modelo de transferência de radiação (ou modelo DOS), pois os efeitos da atmosfera podem ser totalmente corrigidos, permitindo a obtenção de imagens precisas e quantitativas do solo de plataformas remotas, tais como satélites, a partir das quais podem ser determinadas informações quantitativas relevantes para a agricultura.[0055] In other words, a spectrometer facing the sky obtains a spectrum of incident sunlight. These ground-truth data can be used alone to correct the radiation transfer model and provide modified absorption and diffusion coefficients and radiation polarization (or correct the dark object subtraction model and provide modified diffusion coefficients). When the sensor data also comprises ground feature reflection data, which is monochromatic or in multiple spectra, this data, in conjunction with the sunlight spectrum, can be used to provide improved radiation transfer model correction (or DOS model), as the effects of the atmosphere can be fully corrected, allowing accurate and quantitative images of the soil to be obtained from remote platforms, such as satellites, from which quantitative information relevant to agriculture can be determined.

[0056] Segundo um exemplo, o pelo menos um parâmetro modelo compreende um ou mais dentre: dados de temperatura; dados de pressão do ar; dados de umidade; composição de ar; dados de densidade de aerossol; composição de aerossol; e composição de partículas.[0056] According to one example, the at least one model parameter comprises one or more of: temperature data; air pressure data; humidity data; air composition; aerosol density data; aerosol composition; and particle composition.

[0057] Segundo um exemplo, a determinação de pelo menos uma informação relevante para a agricultura para a área em exame compreende a determinação de pelo menos uma indicação de biomassa.[0057] According to one example, determining at least one agriculturally relevant information for the area under examination comprises determining at least one biomass indication.

[0058] Em um exemplo, a determinação da pelo menos uma indicação de biomassa compreende a determinação de pelo menos um índice de vegetação com diferença normalizada.[0058] In one example, determining the at least one biomass indication comprises determining at least one vegetation index with normalized difference.

[0059] Segundo um exemplo, a primeira imagem foi obtida substancialmente ao mesmo tempo em que o pelo menos um dado de sensor.[0059] According to one example, the first image was obtained substantially at the same time as the at least one sensor data.

[0060] Segundo um exemplo, a área em exame é uma área diferente da primeira área e a imagem dentre a pelo menos uma imagem da área em exame foi obtida substancialmente ao mesmo tempo em que o pelo menos um dado de sensor.[0060] According to an example, the area under examination is an area different from the first area and the image of the at least one image of the area under examination was obtained substantially at the same time as the at least one sensor data.

[0061] Em um exemplo, cada imagem dentre a pelo menos uma imagem da área agrícola foi obtida substancialmente ao mesmo tempo em que o pelo menos um dado de sensor.[0061] In one example, each image of the at least one image of the agricultural area was obtained at substantially the same time as the at least one sensor data.

[0062] Obtendo-se dados do sensor terrestre ao mesmo tempo em que as imagens obtidas por satélite, pode-se garantir que as mesmas condições ambientais se apliquem com relação às imagens obtidas por satélite ou aviões e com relação aos dados do sensor terrestre.[0062] By obtaining terrestrial sensor data at the same time as satellite images, it can be ensured that the same environmental conditions apply with respect to images obtained by satellite or aircraft and with respect to terrestrial sensor data.

[0063] A Fig. 2 exibe um exemplo de sistema 100 de determinação de informações relevantes para a agricultura em ambientes agrícolas. O sistema 10 compreende pelo menos um sensor terrestre e/ou pelo menos um sensor próximo do solo 110 e um aparelho 10 para determinar informações relevantes para a agricultura em ambientes agrícolas conforme descrito com relação à Fig. 1. O sistema também compreende uma unidade de saída 120. O pelo menos um sensor terrestre e/ou pelo menos um sensor próximo do solo 110 é configurado para obter pelo menos um dado de sensor. A unidade de saída 120 é configurada para emitir a pelo menos uma informação relevante para a agricultura.[0063] Fig. 2 displays an example of a system 100 for determining agriculturally relevant information in agricultural environments. The system 10 comprises at least one ground sensor and/or at least one near-ground sensor 110 and an apparatus 10 for determining agriculturally relevant information in agricultural environments as described with respect to Fig. 1. The system also comprises a output 120. The at least one ground sensor and/or at least one near-ground sensor 110 is configured to obtain at least one sensor data. The output unit 120 is configured to output the at least one agriculturally relevant information.

[0064] A Fig. 3 exibe um método 200 de determinação de informações relevantes para a agricultura em ambientes agrícolas nas suas etapas básicas. O método 200 compreende: - em uma etapa de fornecimento 210, também denominada etapa (a), fornecimento a uma unidade de processamento de pelo menos uma imagem de uma área agrícola. A pelo menos uma imagem foi obtida por pelo menos um satélite e/ou pelo menos um veículo aéreo, de forma que a pelo menos uma imagem fosse obtida através de altura substancial da atmosfera terrestre. A pelo menos uma imagem corresponde a pelo menos uma região da área agrícola, de forma que cada imagem dentre a pelo menos uma imagem corresponda a uma região diferente da área agrícola. A pelo menos uma imagem compreende dados de intensidade de reflexão remotamente obtidos referentes a uma série de características do solo; em que uma imagem dentre a pelo menos uma imagem é de uma primeira área do ambiente agrícola; em uma etapa de fornecimento 220, também denominada etapa (b), fornecimento à unidade de processamento de pelo menos um dado de sensor relativo à primeira área do ambiente agrícola. O pelo menos um dado de sensor foi obtido por pelo menos um sensor terrestre e/ou próximo do solo; em uma etapa de implementação 230, também denominada etapa (c), implementação pela unidade de processamento de um modelo de propagação de radiação da atmosfera que utiliza pelo menos um parâmetro modelo. O pelo menos um parâmetro modelo compreende pelo menos um coeficiente de difusão atmosférica; em uma etapa de determinação 240, também denominada etapa (d), determinação, pela unidade de processamento, de pelo menos um parâmetro modelo modificado. A determinação compreende a utilização do modelo de propagação de radiação, dos dados de intensidade de reflexão obtidos remotamente da imagem da primeira área e do pelo menos um dado de sensor relativo à primeira área; e, em uma etapa de determinação 250, também denominada etapa (e), determinação, pela unidade de processamento, de pelo menos uma informação relevante para a agricultura para uma área em exame da pelo menos uma área. A determinação compreende a utilização do modelo de propagação de radiação, do pelo menos um parâmetro modelo modificado e de uma imagem dentre a pelo menos uma imagem da área em exame da pelo menos uma área.[0064] Fig. 3 displays a method 200 of determining agriculturally relevant information in agricultural environments in its basic stages. The method 200 comprises: - in a supply step 210, also called step (a), supplying a processing unit with at least one image of an agricultural area. The at least one image was obtained by at least one satellite and/or at least one aerial vehicle, such that the at least one image was obtained through a substantial height of the Earth's atmosphere. The at least one image corresponds to at least one region of the agricultural area, so that each image among the at least one image corresponds to a different region of the agricultural area. The at least one image comprises remotely obtained reflection intensity data relating to a series of ground features; wherein one image of the at least one image is of a first area of the agricultural environment; in a supply step 220, also called step (b), supplying the processing unit with at least one sensor data relating to the first area of the agricultural environment. The at least one sensor data was obtained by at least one terrestrial and/or near-ground sensor; in an implementation step 230, also called step (c), implementation by the processing unit of an atmosphere radiation propagation model that uses at least one model parameter. The at least one model parameter comprises at least one atmospheric diffusion coefficient; in a determination step 240, also called step (d), determination, by the processing unit, of at least one modified model parameter. The determination comprises the use of the radiation propagation model, reflection intensity data obtained remotely from the image of the first area and at least one sensor data relating to the first area; and, in a determination step 250, also called step (e), determining, by the processing unit, at least one agriculturally relevant information for an area under examination of the at least one area. The determination comprises the use of the radiation propagation model, the at least one modified model parameter and an image of the at least one image of the area under examination of the at least one area.

[0065] Em um exemplo, o pelo menos um parâmetro atmosférico compreende pelo menos um coeficiente de absorção atmosférica.[0065] In one example, the at least one atmospheric parameter comprises at least one atmospheric absorption coefficient.

[0066] Em um exemplo, o pelo menos um parâmetro modelo compreende pelo menos um estado de polarização.[0066] In one example, the at least one model parameter comprises at least one polarization state.

[0067] Em um exemplo, a área em exame é a primeira área e a etapa (e) compreende a determinação de uma imagem modificada da primeira área, em que a determinação compreende a utilização do modelo de propagação de radiação, do pelo menos um parâmetro modelo modificado e da imagem obtida da primeira área.[0067] In one example, the area under examination is the first area and step (e) comprises determining a modified image of the first area, wherein the determination comprises using the radiation propagation model, of the at least one modified model parameter and the image obtained from the first area.

[0068] Em um exemplo, a área em exame é uma segunda área dentre a série de áreas que é diferente da primeira área e uma imagem da pelo menos uma imagem é da segunda área, em que a etapa (e) compreende a determinação de uma imagem modificada da segunda área e a determinação compreende a utilização do modelo de propagação de radiação, do pelo menos um parâmetro modelo modificado e da imagem obtida da segunda área.[0068] In one example, the area under examination is a second area among the series of areas that is different from the first area and an image of the at least one image is from the second area, wherein step (e) comprises determining a modified image of the second area and the determination comprises using the radiation propagation model, the at least one modified model parameter and the obtained image of the second area.

[0069] Em um exemplo, o pelo menos um dado de sensor compreende dados de intensidade de reflexão de sensor relativos a pelo menos uma dentre a série de características do solo.[0069] In one example, the at least one sensor data comprises sensor reflection intensity data relating to at least one of the series of soil characteristics.

[0070] Em um exemplo, os dados de intensidade de reflexão obtidos remotamente compreendem dados de espectro e os dados de intensidade de reflexão do sensor compreendem dados de espectro.[0070] In one example, the remotely obtained reflection intensity data comprises spectrum data and the sensor reflection intensity data comprises spectrum data.

[0071] Em um exemplo, pelo menos uma imagem de sensor compreende os dados de intensidade de reflexão do sensor.[0071] In one example, at least one sensor image comprises sensor reflection intensity data.

[0072] Em um exemplo, o pelo menos um dado de sensor compreende um ou mais dentre: dados de temperatura; dados de pressão de ar; dados de umidade; e dados de densidade de aerossol.[0072] In one example, the at least one sensor data comprises one or more of: temperature data; air pressure data; humidity data; and aerosol density data.

[0073] Em um exemplo, o pelo menos um dado sensor compreende dados obtidos em uma série de alturas acima do solo.[0073] In one example, the at least one sensor data comprises data obtained at a series of heights above the ground.

[0074] Em um exemplo, a determinação de pelo menos uma informação relevante para a agricultura para a área em exame compreende a determinação de pelo menos uma indicação de biomassa.[0074] In one example, determining at least one agriculturally relevant information for the area under examination comprises determining at least one biomass indication.

[0075] Em um exemplo, a determinação da pelo menos uma indicação de biomassa compreende a determinação de pelo menos um índice de vegetação com diferença normalizada.[0075] In one example, determining the at least one biomass indication comprises determining at least one vegetation index with normalized difference.

[0076] Em um exemplo, a primeira imagem foi obtida substancialmente ao mesmo tempo em que o pelo menos um dado de sensor.[0076] In one example, the first image was obtained at substantially the same time as the at least one sensor data.

[0077] Em um exemplo, a área em exame é uma área diferente da primeira área, em que a imagem dentre a pelo menos uma imagem da área em exame foi obtida substancialmente ao mesmo tempo em que o pelo menos um dado de sensor.[0077] In one example, the area under examination is an area different from the first area, wherein the image of the at least one image of the area under examination was obtained substantially at the same time as the at least one sensor data.

[0078] A Fig. 4 exibe um exemplo detalhado de um sistema de determinação de informações relevantes para a agricultura. O agricultor encontra-se em um campo e opera maquinaria agrícola, tal como um trator. O trator possui um conjunto de sensores. Um conjunto de sensores fornece informações sobre a temperatura do ar, a pressão do ar e a umidade. Os sensores também determinam a composição do ar, em termos dos diferentes gases presentes, composição de aerossol e composição de partículas no ar. Outro sensor sobre a maquinaria obtém imagens de hiperespectro do solo, incluindo da produção no campo. Outro sensor está voltado para o céu e obtém um espectro da radiação incidente que ilumina o campo e a produção. A maquinaria agrícola possui um sensor de GPS para registrar a posição em que esses dados de sensor foram obtidos. No campo, é também posicionado um sensor estacionário que obtém os mesmos dados obtidos pela maquinaria agrícola, mas em um único local.[0078] Fig. 4 displays a detailed example of a system for determining information relevant to agriculture. The farmer is in a field and operates agricultural machinery, such as a tractor. The tractor has a set of sensors. A set of sensors provides information about air temperature, air pressure and humidity. The sensors also determine the composition of the air, in terms of the different gases present, aerosol composition and particle composition in the air. Another sensor on the machinery takes hyperspectrum images of the ground, including production in the field. Another sensor faces the sky and obtains a spectrum of incident radiation that illuminates the field and production. Agricultural machinery has a GPS sensor to record the position at which this sensor data was obtained. In the field, a stationary sensor is also positioned that obtains the same data obtained by agricultural machinery, but in a single location.

[0079] É também exibido na Fig. 4 um satélite sobrevoando o local. O satélite obtém imagens do campo e dos campos vizinhos, à medida que passa por eles. A câmera do satélite obtém imagens do hiperespectro. O momento de obtenção das imagens do satélite é registrado.[0079] A satellite flying over the location is also shown in Fig. 4. The satellite takes images of the field and neighboring fields as it passes through them. The satellite camera obtains images from the hyperspectrum. The moment the satellite images were obtained is recorded.

[0080] O agricultor liga o seu computador e deseja conhecer o progresso dos diferentes produtos da sua fazenda, para determinar se é necessária alguma ação corretiva ou outra. A produção pode variar dentro de um campo e o mesmo produto pode variar de um campo para outro. Uma forma que permite ao agricultor fazê-lo é utilizando as imagens de hiperespectro da produção no campo para determinar o Índice de Vegetação com Diferença Normalizada, a partir do qual pode ser determinada uma indicação da biomassa. O agricultor não visitou certas partes da sua fazenda por um bom tempo, entretanto, e não possui sistemas sensores estacionários suficientes para fornecer a fidelidade de dados necessária. As imagens de satélite podem ser utilizadas para determinar dados de reflexão do hiperespectro para a produção, corrigindo a atmosfera com o uso, por exemplo, de um modelo de transferência de radiação da atmosfera; poder-se-á também utilizar a subtração de objetos escuros. Isso significa que o processamento das imagens obtidas por satélite tenta corrigir perturbação atmosférica para fornecer dados do hiperespectro “reais” para a produção. Conforme observado, entretanto, na Fig. 4, a obtenção de imagens por satélite é extremamente complicada. À medida que passa através da atmosfera, a luz do sol é difundida e absorvida no seu caminho até o solo. Na verdade, parte da radiação será difundida na atmosfera e será detectada pela câmera do satélite sem interação com o solo. A radiação incidente reflete a radiação, em que a radiação é absorvida e refletida com base nas propriedades do produto - que é exatamente o que o agricultor realmente deseja. Em seguida, a radiação propaga-se para longe do solo e é novamente difundida e absorvida antes de ser detectada pela câmera do satélite. A polarização da radiação à medida que progride através da atmosfera pode ser também alterada devido à difusão de partículas, por exemplo, e isso pode alterar a sua forma de absorção e difusão subsequente. O modelo de transferência de radiação tenta corrigir esses processos para fornecer ao agricultor os dados de reflexão reais para a sua produção. A partir dele, pode ser calculada uma indicação da biomassa. As correções não são suficientemente boas para as suas necessidades, entretanto, porque a atmosfera, especialmente aquela próxima ao solo, somente pode ser calculada de forma aproximada pelo modelo de transferência de radiação e uma atmosfera real distante dessa atmosfera ideal gera desvios significativos dos dados de reflexão da produção determinados “reais”.[0080] The farmer turns on his computer and wants to know the progress of the different products on his farm, to determine whether any corrective or other action is necessary. Production may vary within a field and the same product may vary from one field to another. One way that allows the farmer to do this is by using hyperspectrum images of field production to determine the Normalized Difference Vegetation Index, from which an indication of biomass can be determined. The farmer has not visited certain parts of his farm for quite some time, however, and does not have sufficient stationary sensor systems to provide the necessary data fidelity. Satellite imagery can be used to determine hyperspectrum reflection data for production, correcting the atmosphere using, for example, an atmospheric radiation transfer model; You can also use the subtraction of dark objects. This means that the processing of satellite images attempts to correct for atmospheric disturbance to provide “real” hyperspectrum data for production. As noted, however, in Fig. 4, obtaining satellite imagery is extremely complicated. As it passes through the atmosphere, sunlight is scattered and absorbed on its way to the ground. In fact, part of the radiation will be diffused into the atmosphere and will be detected by the satellite camera without interacting with the ground. Incident radiation reflects radiation, where radiation is absorbed and reflected based on the properties of the product - which is exactly what the farmer really wants. The radiation then propagates away from the ground and is scattered and absorbed again before being detected by the satellite's camera. The polarization of radiation as it progresses through the atmosphere can also be changed due to the diffusion of particles, for example, and this can change how it is absorbed and subsequently diffused. The radiation transfer model attempts to correct these processes to provide the farmer with actual reflection data for his production. From this, an indication of biomass can be calculated. The corrections are not good enough for your needs, however, because the atmosphere, especially that near the ground, can only be approximated by the radiation transfer model and a real atmosphere far from this ideal atmosphere generates significant deviations from the radiation data. reflection of production determined “real”.

[0081] Na verdade, o computador utilizado pelo agricultor é, portanto, um aparelho conforme descrito acima com relação à Fig. 1. Um programa utiliza os dados do seu campo obtidos pelo sensor, tais como os dados de reflexão reais da produção e o espectro de radiação incidente, e também utiliza a temperatura do ar, pressão do ar, umidade, composição de ar, em termos dos diferentes gases presentes, composição de aerossol e a composição de partículas no ar. Esse programa utiliza as imagens obtidas via satélite para aquele dia, idealmente as mais próximas possíveis ao momento em que os dados do sensor terrestre foram obtidos. Se, por exemplo, houvesse uma cobertura de nuvens quando o satélite sobrevoou meia hora atrás, mas o céu estivesse claro algumas horas antes ou mesmo no dia anterior, aquelas imagens de satélite seriam utilizadas, desde que as condições meteorológicas fossem similares. O programa utiliza então os dados do sensor terrestre e um modelo de transferência de radiação para modificar a forma em que o modelo de transferência de radiação modela a atmosfera, até que uma imagem hiperespectral da produção obtida pelo satélite, no local de um sensor terrestre, coincida com uma imagem hiperespectral da produção obtida por aquele sistema sensor terrestre. De fato, os parâmetros de modelo do modelo de transferência de radiação variam até que seja encontrada uma coincidência. De certa forma, realiza-se um procedimento de minimização até que haja uma coincidência. Diversos métodos diferentes podem ser utilizados para variar os parâmetros de modelo até que seja encontrada uma coincidência. Existem, portanto, diversos métodos diferentes que podem ser realizados em uma série de formas diferentes para obter parâmetros de modelo modificados.[0081] In fact, the computer used by the farmer is therefore a device as described above with respect to Fig. 1. A program uses the data from his field obtained by the sensor, such as the actual reflection data from the production and the spectrum of incident radiation, and also uses air temperature, air pressure, humidity, air composition in terms of the different gases present, aerosol composition and the composition of particles in the air. This program uses images obtained via satellite for that day, ideally as close as possible to the moment in which the terrestrial sensor data was obtained. If, for example, there was cloud cover when the satellite flew over half an hour ago, but the sky was clear a few hours before or even the day before, those satellite images would be used as long as the weather conditions were similar. The program then uses data from the ground sensor and a radiation transfer model to modify the way in which the radiation transfer model models the atmosphere, until a hyperspectral image of the satellite output at the location of a ground sensor is obtained. coincides with a hyperspectral image of the output obtained by that terrestrial sensor system. In fact, the model parameters of the radiation transfer model vary until a match is found. In a way, a minimization procedure is carried out until there is a coincidence. Several different methods can be used to vary the model parameters until a match is found. There are therefore several different methods that can be carried out in a number of different ways to obtain modified model parameters.

[0082] O modelo de transferência de radiação com os parâmetros modificados pode então operar sobre as imagens do campo, longe do local de obtenção dos dados do sensor terrestre e mesmo em outras partes da fazenda onde não foram obtidos dados do sensor terrestre. Utilizando o seu modelo modificado de perturbação atmosférica, ou seja, utilizando os parâmetros de modelo modificados, as imagens obtidas podem ser utilizadas para fornecer uma representação muito melhor dos dados de hiperspectro reais para a produção nesses locais. Estes dados podem ser então utilizados pelo agricultor para determinar uma indicação da biomassa ou obter, de outra forma, compreensão do progresso da produção e de ações corretivas que podem ser tomadas, tais como a aplicação de fertilizante, rega, aplicação de herbicida ou inseticida, fungicida, diferentes sementes/variedades/revestimentos de sementes na próxima estação ou alteração de práticas de gestão, por exemplo. O agricultor pode também utilizar estas informações para decidir pela colheita da safra. Alternativamente, imagens de um campo sem produção podem ser obtidas e utilizadas para determinar a época do plantio.[0082] The radiation transfer model with the modified parameters can then operate on images of the field, far from the location of obtaining ground sensor data and even in other parts of the farm where ground sensor data was not obtained. Using your modified atmospheric disturbance model, i.e. using the modified model parameters, the images obtained can be used to provide a much better representation of the actual hyperspectrum data for production at those locations. This data can then be used by the farmer to determine an indication of biomass or otherwise gain understanding of production progress and corrective actions that can be taken, such as fertilizer application, watering, herbicide or insecticide application, fungicide, different seeds/varieties/seed coatings next season or changing management practices, for example. The farmer can also use this information to decide whether to harvest the crop. Alternatively, images of a non-producing field can be obtained and used to determine planting time.

[0083] Em outro exemplo de realização, é fornecido um programa de computador ou elemento de programa de computador que é caracterizado por ser configurado para executar as etapas de método do método de acordo com uma das realizações anteriores, em um sistema apropriado.[0083] In another exemplary embodiment, a computer program or computer program element is provided which is characterized in that it is configured to execute the method steps of the method according to one of the previous embodiments, in an appropriate system.

[0084] O elemento de programa de computador poderá, portanto, ser armazenado em uma unidade de computador, que poderá também ser parte de uma realização. Esta unidade de computação pode ser configurada para realizar ou induzir a realização das etapas do método descrito acima. Além disso, ele pode ser configurado para operar os componentes do aparelho e/ou sistema descrito acima. A unidade de computação pode ser configurada para operar automaticamente e/ou executar as ordens do usuário. Um programa de computador pode ser carregado em uma memória de trabalho de um processador de dados. O processador de dados pode, portanto, ser equipado para conduzir o método de acordo com qualquer das realizações anteriores.[0084] The computer program element may therefore be stored in a computer unit, which may also be part of an embodiment. This computing unit may be configured to perform or induce performance of the steps of the method described above. Furthermore, it can be configured to operate the components of the device and/or system described above. The computing unit may be configured to operate automatically and/or execute user orders. A computer program can be loaded into the working memory of a data processor. The data processor may therefore be equipped to conduct the method in accordance with any of the previous embodiments.

[0085] Este exemplo de realização da presente invenção cobre um programa de computador que utiliza a presente invenção desde o princípio e um programa de computador que, por meio de uma atualização, transforma um programa existente em um programa que utiliza a presente invenção.[0085] This example of embodiment of the present invention covers a computer program that uses the present invention from the beginning and a computer program that, through an update, transforms an existing program into a program that uses the present invention.

[0086] Além disso, o elemento de programa de computador poderá ser capaz de fornecer todas as etapas necessárias para atender ao procedimento de um exemplo de realização do método conforme descrito acima.[0086] Furthermore, the computer program element may be capable of providing all necessary steps to fulfill the procedure of an example of carrying out the method as described above.

[0087] Segundo um exemplo adicional de realização da presente invenção, é apresentado um meio legível por computador, tal como CD-ROM, pendrive ou similar, em que o meio legível por computador contém um elemento de programa de computador nele armazenado e o elemento de programa de computador é descrito pelo capítulo anterior.[0087] According to an additional example of carrying out the present invention, a computer-readable medium is presented, such as a CD-ROM, pendrive or similar, in which the computer-readable medium contains a computer program element stored therein and the element of computer program is described by the previous chapter.

[0088] Um programa de computador pode ser armazenado e/ou distribuído em meio apropriado, tal como um meio de armazenagem óptica ou meio em estado sólido, fornecido em conjunto ou como parte de outro hardware, mas pode também ser distribuído em outras formas, tais como via Internet ou outros sistemas de telecomunicação com ou sem fio.[0088] A computer program may be stored and/or distributed on an appropriate medium, such as an optical storage medium or solid state medium, provided together with or as part of other hardware, but may also be distributed in other forms, such as via the Internet or other wired or wireless telecommunications systems.

[0089] O programa de computador pode ser também apresentado, entretanto, em uma rede como a World Wide Web e pode ser descarregado na memória de trabalho de um processador de dados a partir dessa rede. Segundo um exemplo adicional de realização da presente invenção, é fornecido um meio para disponibilizar um elemento de programa de computador, em que o elemento de programa de computador é disposto para realizar um método de acordo com uma das realizações da presente invenção descritas anteriormente.[0089] The computer program may also be presented, however, on a network such as the World Wide Web and may be downloaded into the working memory of a data processor from that network. According to a further embodiment of the present invention, a means is provided for providing a computer program element, wherein the computer program element is arranged to carry out a method in accordance with one of the above-described embodiments of the present invention.

[0090] É necessário observar que realizações da presente invenção são descritas com referência a diferentes objetos. Particularmente, algumas realizações são descritas com referência a reivindicações de métodos, enquanto outras realizações são descritas com referência a reivindicações de dispositivos. Os técnicos no assunto compreenderão a partir da descrição acima e a seguir, entretanto, que, a menos que indicado em contrário, além de qualquer combinação de características pertencentes a um tipo de objeto, qualquer combinação entre características referentes a objetos diferentes é também considerada descrita com o presente pedido. Particularmente, todas as características podem ser combinadas, fornecendo efeitos sinérgicos que são mais que a simples soma das características.[0090] It is necessary to note that embodiments of the present invention are described with reference to different objects. Particularly, some embodiments are described with reference to method claims, while other embodiments are described with reference to device claims. Those skilled in the art will understand from the above and following description, however, that, unless otherwise indicated, in addition to any combination of characteristics belonging to one type of object, any combination between characteristics referring to different objects is also considered to be described with this request. In particular, all characteristics can be combined, providing synergistic effects that are more than the simple sum of the characteristics.

[0091] Embora a presente invenção tenha sido ilustrada e descrita em detalhes nas figuras e no relatório descritivo acima, essa ilustração e descrição devem ser consideradas ilustrativas ou exemplos e não restritivas. A presente invenção não é limitada às realizações descritas. Outras variações das realizações descritas podem ser compreendidas e efetuadas pelos técnicos no assunto na prática da presente invenção, a partir do estudo das figuras, do relatório descritivo e das reivindicações anexas.[0091] Although the present invention has been illustrated and described in detail in the figures and in the specification above, this illustration and description should be considered illustrative or examples and not restrictive. The present invention is not limited to the described embodiments. Other variations of the described embodiments can be understood and carried out by those skilled in the art in the practice of the present invention, from the study of the figures, the specification and the attached claims.

[0092] Nas reivindicações, a expressão “que compreende” não exclui outros elementos ou etapas e o artigo indefinido “um” ou “uma” não exclui uma série. Um único processador ou outra unidade pode desempenhar as funções de vários itens indicados nas reivindicações. O mero fato de que certas medidas são indicadas em reivindicações dependentes diferentes entre si não indica que uma combinação dessas medidas não possa ser utilizada com vantagens. Nenhum sinal de referência nas reivindicações deverá ser interpretado como limitador do escopo.[0092] In the claims, the expression “comprising” does not exclude other elements or steps and the indefinite article “one” or “an” does not exclude a series. A single processor or other unit may perform the functions of multiple items set forth in the claims. The mere fact that certain measures are indicated in dependent claims that are different from each other does not indicate that a combination of these measures cannot be used with advantage. No reference point in the claims should be construed as limiting the scope.

Claims

1. APPARATUS (10) FOR DETERMINING INFORMATION RELEVANT TO AGRICULTURE in agricultural environments, comprising: - an input unit (20); and - a processing unit (30); wherein the input unit (20) is configured to provide the processing unit (30) with at least one image of an agricultural area, wherein the at least one image was obtained by at least one satellite and/or at least one vehicle aerial, so that at least one image was obtained through a height of the Earth's atmosphere, wherein the at least one image corresponds to at least one region of the agricultural area, so that each image among the at least one image corresponds to a region other than the agricultural area; wherein the at least one image comprises remotely obtained reflection intensity data relating to a series of ground features (110); wherein one image of the at least one image is of a first area of the agricultural environment; wherein the input unit (20) is configured to provide the processing unit (30) with at least one sensor data relating to the first area of the agricultural environment and the at least one sensor data was obtained by at least one terrestrial sensor ( 110); characterized in that the processing unit (30) is configured to implement an atmosphere radiation propagation model that uses at least one model parameter, wherein the at least one model parameter comprises at least one atmospheric diffusion coefficient and at least one or more information about air temperature or air pressure; wherein the processing unit (30) is configured to determine at least one modified model parameter and the determination comprises using the radiation propagation model, reflection intensity data obtained remotely from the first area image and the at least one sensor data relating to the first area; and wherein the processing unit (30) is configured to determine at least one agriculturally relevant information for an area under examination of the at least one area, wherein the determination comprises using the radiation propagation model of the at least a modified model parameter and an image of the at least one image of the area under examination of the at least one area in which a first image is obtained at the same time as the at least one sensor data, and in which the propagation model radiation is a model of radiation transfer.

2. APPARATUS (10) according to claim 1, characterized in that at least one model parameter comprises at least one atmospheric absorption coefficient.

3. APPARATUS (10) according to any one of claims 1 to 2, characterized in that at least one model parameter comprises at least one polarization state of radiation propagating through the atmosphere.

4. APPARATUS (10) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the area under examination is the first area and the processing unit (30) is configured to determine a modified image of the first area, wherein the determination comprises the use of the radiation propagation model, at least one modified model parameter and the image obtained from the first area.

5. APPARATUS (10) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the area under examination is a second area among a series of areas that is different from the first area and an image of the at least one image is from the second area, wherein the processing unit (30) is configured to determine a modified image of the second area and the determination comprises using the radiation propagation model, the at least one modified model parameter and the obtained image of the second area.

6. APPARATUS (10) according to any of claims 1 to 5, characterized in that the at least one sensor data comprises sensor reflection intensity data relating to at least one of the series of soil characteristics (110).

7. APPARATUS (10) according to claim 6, characterized in that the remotely obtained reflection intensity data comprises spectrum data and the sensor reflection intensity data comprises spectrum data.

8. APPARATUS (10) according to any one of claims 6 to 7, characterized in that at least one sensor image comprises sensor reflection intensity data.

9. APPARATUS (10) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the at least one sensor data comprises one or more of: temperature data; air pressure data; humidity data; air composition; aerosol density data; aerosol composition; particle composition; and spectrum data relating to sunlight incident on the first area.

10. APPARATUS (10) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the at least one model parameter additionally comprises one or more of: humidity data; air composition; aerosol density data; aerosol composition; and particle composition.

11. APPARATUS (10) according to any of claims 1 to 10, characterized by determining at least one agriculturally relevant information for the area under examination comprising the determination of at least one biomass indication.

12. APPARATUS (10) according to any of claims 1 to 11, characterized in that each image of the at least one image of the agricultural area is obtained at the same time as the at least one sensor data.

13. APPARATUS (10) according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the area under examination is an area different from the first area and the image among the at least one image of the area under examination is obtained at the same time as the at least one sensor data.

14. SYSTEM (100) FOR DETERMINING INFORMATION relevant to agriculture in agricultural environments, characterized by comprising: - at least one terrestrial sensor (110); - an apparatus (10) for determining agriculturally relevant information in agricultural environments as defined in any one of claims 1 to 13; and - an output unit (120); wherein the at least one terrestrial sensor (110) is configured to obtain the at least one sensor data; and the output unit is configured to output the at least one agriculturally relevant information.

15. METHOD (200) OF DETERMINING INFORMATION relevant to agriculture in agricultural environments, comprising the following steps: a) providing (210) to a processing unit (30) at least one image of an agricultural area, in which the at least one image was obtained by at least one satellite and/or at least one aerial vehicle, such that the at least one image was obtained through the height of the Earth's atmosphere, wherein the at least one image corresponds to at least one region of the agricultural area, so that each image among at least one image corresponds to a different region of the agricultural area; wherein the at least one image comprises remotely obtained reflection intensity data with respect to a series of ground features (110); and one image of the at least one image is of a first area of the agricultural environment; b) providing (220) to the processing unit (30) at least one sensor data relating to the first area of the agricultural environment, wherein the at least one sensor data was obtained by at least one terrestrial sensor (110); the method (200) characterized by additionally comprising the following steps: c) implementation (230), by the processing unit (30), of an atmosphere radiation propagation model that uses at least one model parameter, in which the at least a model parameter comprises at least one atmospheric diffusion coefficient and at least one or more information about air temperature or air pressure; d) determination (240), by the processing unit (30), of at least one modified model parameter, wherein the determination comprises the use of the radiation propagation model, of the reflection intensity data obtained remotely from the image of the first area and the at least one sensor data relating to the first area; and e) determining (250), by the processing unit (30), of at least one agriculturally relevant information for an area under examination of the at least one area, wherein the determination comprises the use of the radiation propagation model, the at least one modified model parameter and one image of the at least one image of the area under examination of the at least one area; wherein a first image is obtained at the same time as the at least one sensor data, and wherein the radiation propagation model is a radiation transfer model.