2013

GVS

Gestion Visual Software.

Agricultura de Precisión

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Agricultura de precisión

La agricultura de precisión tiene sus primeros vestigios en EE.UU, a finales de los 80. Y llega en

1995 a nuestro país de la mano del INTA (Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria) y con el

apoyo inicial de algunas empresas del sector privado tales como D&E, Tecnocampo, Agrometal,

entre otras.

La misma fue concebida como un círculo que se retroalimentaba año tras año y donde el único

objetivo culminaba con la realización de dosis variable de insumos. En esta se incorporó la idea de

utilizar la tecnología de información (GPS y la electrónica: medios para recopilar datos en tiempo

real sobre lo que sucede o sucedió en un cultivo) para adecuar el manejo de suelos y cultivos a la

variabilidad natural y /o inducida presente dentro del lote.

El concepto en el que se basa este tipo de agricultura consiste en aplicar la cantidad correcta de

insumos en el momento adecuado y en el lugar exacto, por medio de las diversas tecnologías,

para así poder satisfacer las exigencias de la agricultura moderna. Tecnologías tales como:

Sistema de posicionamiento global (por ejemplo, los receptores GPS que utilizan las

transmisiones vía satélite para determinar una posición exacta sobre el globo terrestre)

Sistema de información geográfica (SIG): programas que ayudan a manipular todos los

datos disponibles

Material agrícola que pueda practicar la tecnología de los índices variables (sembradora,

abonadora).

¿A quién le es útil la agricultura de precisión?

Es importante destacar que la agricultura de precisión sirve para pequeños y grandes productores en igual medida. Un productor pequeño con solo un tractor y una cosechadora puede beneficiarse de los amplios beneficios del empleo de esta tecnología.

Ventajas y Objetivos de la Agricultura de Precisión

Aumentar la productividad de los operarios, reduciendo su trabajo mediante la automatización de aquellas tareas que puedan ser automatizadas.

Reducción de los insumos mediante la aplicación inteligente de los mismos, realizando mediciones a través de sensores altamente precisos, y haciendo uso de tecnología de avanzada.

Aumentar la simplicidad y el confort de los operarios, facilitando su labor diaria. Aumentar la rentabilidad para el productor agropecuario (esto se logra gracias a los

puntos anteriores, es decir, una reducción en la mano de obra y en los insumos necesarios para lograr los mismos resultados o incluso mejores).

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Vale la pena repasar el ciclo completo mediante el cual cualquier productor podrá sacar el máximo provecho de la tecnología adquirida. Este ciclo se compone de tres pasos:

1) Obtener los datos a través de equipamiento de agricultura de precisión (monitores de rendimiento, computadoras de aplicación, banderilleros satelitales, etc).

2) Analizar los datos mediante software especializado (recuerde la siguiente frase: todo lo que se mide y analiza, indefectiblemente tiende a mejorar).

3) Aplicación de estos datos para la producción de mejora continua en los procesos organizacionales.

El tiempo pasa, las Tics (Tecnologías de la información y la comunicación) agigantan sus pasos cada

día más y hacen notar las diferencias de antes y los progresos de hoy. Con todo esto pudo

pasarse de una agricultura sin ninguna herramienta electrónica en la que se consideraban los lotes

como una unidad productiva, en la que se tomaban datos promedio de productividad y de

características físicas y químicas del suelo, a llegar a permitir al productor medir, analizar y

manejar la variabilidad dentro de los lotes, que si bien antes era conocida no se podía manejar.

La Agricultura de Precisión y la tecnología de gestión de manejo por zonas han mejorado mucho

en los últimos 15 años. La mayoría de los agricultores y actores de la agroindustria tienen

adoptadas al menos algunas de las tecnologías de Agricultura de Precisión, en nuestro caso en

particular la Argentina en muy poco tiempo de adoptadas las nuevas tecnologías se convirtió en el

principal referente en el área del agro.

Con respecto a las novedades en comunicación, internet y telefonía celular tienen un rol importante en la Agricultura de Precisión. En la actualidad parece difícil imaginar la vida sin esa comunicación instantánea en todo el mundo y el acceso inmediato a una gran riqueza de información. Hoy no solo es posible visualizar en un monitor de computadora lo que ocurre en nuestro campo, sino que también podemos comandar a los equipos a través de internet y del teléfono celular. Con un simple mensaje de texto podemos realizar importantes operaciones como activar un equipo de

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riego; y desde una computadora conectada a internet es posible tener acceso a los mapas de rinde, a los mapas de aplicación y siembra en tiempo real.

Otros puntos a considerar son los software, que tienen la capacidad de localizar información geográfica y construir una base de datos detallada de los recursos, las actividades del campo, las observaciones, los insumos y la producción; el software es la base del manejo por ambiente. La capacidad de crear registros que definen la variabilidad dentro del campo crea la oportunidad de

variar el manejo agronómico para adaptarse mejor a las necesidades del campo. La economía también puede ser refinada a una menor escala para evaluar el impacto en la eficiencia y la rentabilidad. Conectados a internet los usuarios (productores, asesores, industriales, consumidores de productos específicos y acopiadores, entre otros) podrán contar con información detallada de cada establecimiento y controlar a distancia acciones que van a influir directamente a una mejora en el manejo de la actividad. Ahora bien ¿Que es aquello que podemos lograr al implementar las Tics (principalmente software) en la agricultura de precisión?

Precisión y oportunidad Calidad- homogeneidad Seguridad Productividad Costos Eficiencias ( energéticas, agua, insumos, etc) Delegación Conocimiento

Con la ayuda de todo esto es que en la Argentina puntualmente se adquiere un alto potencial de adopción.

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Agricultura de precisión en Argentina Desde 1995 ha ido evolucionando en nuestro país, en forma directa a la cantidad y calidad de trabajos realizados de las diferentes áreas temáticas que involucran la agricultura sustentable de los sistemas productivos predominantes, densidad de siembra variable en maíz y girasol, fertilización variable a la siembra, fertilización variable con nitrógeno en etapas vegetativas de maíz y trigo según prescripciones de análisis previo o a través de sensores en tiempo real, fertilización variable de base con altas dosis al voleo según ambientes, aplicación de enmienda en forma variable para corregir pH, ubicación espacial de grupos de madurez de soja según ambientes de alta y baja productividad, ubicación espacial de maíces y refugios según la presión de la plaga, etc.

Impacto económico y medioambiental

La reducción de las cantidades de nitrógeno aportadas es significativa, lo que acostumbra a

generar un mejor rendimiento. Por tanto, el retorno de la inversión se alcanza en varios niveles:

ahorro en la compra de los productos fitosanitarios y de los abonos, y mejor valorización de las

cosechas. El segundo efecto positivo, a mayor escala, de estas aportaciones dirigidas, de forma

geográfica, temporal y cuantitativa, hace referencia al medio ambiente. En efecto, aportar la dosis

correcta en el lugar idóneo y en el momento óptimo sólo puede beneficiar al cultivo, al suelo y a

las capas freáticas, y, de este modo, a todo el ciclo agrícola. Por tanto, la agricultura de precisión

se ha convertido en uno de los pilares de la agricultura sostenible, ya que es respetuosa con los

cultivos, las tierras y los agricultores. Se entiende por agricultura sostenible un dispositivo de

producción agrícola que pretende garantizar una producción perenne de alimentación, respetando

los límites ecológicos, económicos y sociales que garantizan el mantenimiento en el tiempo de

esta producción. Por tanto, la agricultura de precisión no hace más que poner la alta tecnología al

servicio de esta ambición respetable y loable.

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Introducción

GESTION VISUAL SOFTWARE

2013

La influencia del suelo en la

agricultura Argentina

E C O L O G Y M O B I L E S O L U T I O N

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En los sistemas de producción argentinos, como en otras partes del mundo, el clima varía notablemente entre meses, años, o bien a escalas temporales más largas como pueden ser décadas. La variabilidad del clima, significa desviaciones en los valores de variables climáticas respecto a un estado promedio de las mismas en un período de tiempo determinado. Esta variabilidad climática surge de las complejas interacciones que se producen entre los diferentes componentes del sistema climático, como son los océanos, los continentes, la superficie con hielo y la atmosfera Estas variaciones son, entonces, la principal fuente de variabilidad de los resultados de los sistemas de producción de agrícolas argentinos. El clima de la región pampeana se caracteriza por una alta variabilidad en las precipitaciones. Asimismo, la producción de cultivos se realiza en la mayor parte del área bajo condiciones de secano. La conjunción de estos factores y la dependencia de la productividad de los principales cultivos (soja, maíz y trigo) a las condiciones hídricas durante los meses de primavera tardía comienzos de verano determinan que la producción de los sistemas agrícolas sea altamente dependiente de las condiciones climáticas durante el ciclo productivo. Estas variaciones son, entonces, la principal fuente de variabilidad de los resultados de los sistemas de producción de agrícolas argentinos La evolución de los sistemas agrícolas a través de la incorporación de nuevas tecnologías y el diseño de los sistemas de producción han contribuido a incrementar la estabilidad de los resultados frente a las variaciones del clima. En este sentido, la incorporación de la siembra directa (SD) tuvo un rol clave en la modulación del impacto de la variabilidad climática en los sistemas agrícolas, principalmente por las modificaciones en la dinámica del agua en el sistema. Sin embargo, a pesar de que los sistemas agrícolas han evolucionado en el largo plazo en respuesta a las variaciones del clima, estos continúan siendo muy sensibles a las variaciones del mismo La actividad agrícola es uno de los pilares fundamentales de la economía argentina; el extenso

territorio y la variedad climática existente, permiten una gran distribución de los cultivos.

La región agrícola más importante es la Pampa oriental y el Sur de la Mesopotamia, con clima y

suelos favorables para el cultivo de cereales, oleaginosos, forrajeros, frutales y hortalizas.

Zonas húmedas

Son muy fértiles, con grandes productividades primarias e imprescindibles para la supervivencia

de muchas especies. Las fluctuaciones de agua por mareas o fuertes lluvias y los incendios

estacionales las hacen más fértiles, porque liberan nutrientes solubles. Si no hay estas

fluctuaciones se van acumulando sedimentos y turba que facilitan la invasión por la vegetación

terrestre y el humedal desaparece. Tienen también, un especial interés porque mantienen a los

acuíferos que hay en su cercanía y los van rellenando de agua.

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Las zonas húmedas son llamadas también Molisoles, que ocupan áreas importantes en la planicie

Chaco-Pampeana y constituyen los suelos dominantes entre los que tienen la mejor aptitud para la

agricultura.

En la Región Pampeana predominan los cultivos de cereales para grano, ocupando unas 4,7

millones de hectáreas. Dentro de los cereales, predominan el trigo y el maíz, especialmente en la

provincia de Buenos aires, donde el clima frío y húmedo en invierno y cálido en la temporada de

verano facilita el desarrollo de estos cultivos.

Pampa y Pampa húmeda

El escenario provisto por las variaciones climáticas a escala decadal para la producción de cultivos,

junto con la incorporación de nuevas tecnologías de producción y cambios en los escenarios socio-

económicos, contribuyeron a que ocurrieran cambios importantes en los planteos productivos y

en el patrón de uso de las tierras en la región pampeana.

Por un lado, hubo una intensificación de los sistemas agrícolas tradicionales, con

intensificación de las rotaciones e incremento en el uso de tecnologías de insumos en los

modelos productivos (ej. mayor uso de fertilizantes). Por otro lado, los cambios observados

permitieron la expansión de la frontera agrícola hacia tierras antes consideradas marginales y

tradicionalmente dedicadas a la ganadería.

La incorporación de la SD (siembra directa) tuvo un rol clave en el desarrollo de los sistemas de

producción agrícola. La SD introdujo cambios en la dinámica del agua dentro del sistema que

fueron determinantes para el desarrollo de actividades agrícolas.

Esto implicó una mejora en la eficiencia de uso del agua, los nutrientes y otras tecnologías de

insumos. Las ventajas de la SD sumadas al incremento de las lluvias propiciaron un escenario

favorable para la viabilidad ecológica y económica de algunos cultivos, permitiendo expandir la

agricultura hacia marginales para la producción agrícola.

Variabilidad climática inter-decadal

La región pampeana muestra una fuerte variabilidad climática inter-decadal. En este sentido,

desde mediados del siglo pasado se han observado fuertes cambios en las condiciones climáticas a

lo largo de todo el país. Los cambios más importantes consistieron en incrementos en las

precipitaciones y en las temperaturas mínimas y, por otro lado, disminuciones en la radiación y

temperaturas máximas

Los incrementos de las precipitaciones no fueron constantes a lo largo del año en las principales

regiones productivas del país. Durante el invierno, no sólo no se observaron incrementos, sino que

en algunas situaciones se observó una tendencia a la disminución de las lluvias. (Figura 1 )

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Figura 1. Precipitaciones mensuales medias (mm) para el periodo 1950-1970 (triángulos

naranja) y 1971-2001 (círculos verdes) en tres localidades de la región pampeana: (a)

Pergamino (Buenos Aires), (b) Pilar (Córdoba) y (c) Santa Rosa (La Pampa).

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El escenario provisto por las variaciones climáticas a escala decadal para la producción de cultivos,

junto con la incorporación de nuevas tecnologías de producción y cambios en los escenarios socio-

económicos, contribuyeron a que ocurrieran cambios importantes en los planteos productivos y

en el patrón de uso de las tierras en la región pampeana.

Por un lado, hubo una intensificación de los sistemas agrícolas tradicionales, con intensificación de

las rotaciones e incremento en el uso de tecnologías de insumos en los modelos productivos (ej.

mayor uso de fertilizantes). Por otro lado, los cambios observados permitieron la expansión de la

frontera agrícola hacia tierras antes consideradas marginales y tradicionalmente dedicadas a la

ganadería.

La incorporación de la SD tuvo un rol clave en el desarrollo de los sistemas de producción

agrícolas. La SD introdujo cambios en la dinámica del agua dentro del sistema que fueron

determinantes para el desarrollo de actividades agrícolas. En este sentido, el incremento de la

infiltración y la reducción de la evaporación directa por una mayor cobertura (más allá de los

cambios físicos y químicos en el suelo) fueron atributos de la SD que permitieron mejorar la

economía del agua en los sistemas de producción. Esto implicó una mejora en la eficiencia de uso

del agua, los nutrientes y otras tecnologías de insumos. Las ventajas de la SD sumadas al

incremento de las lluvias propiciaron un escenario favorable para la viabilidad ecológica y

económica de algunos cultivos, permitiendo expandir la agricultura hacia marginales para la

producción agrícola. No menos importantes fueron los beneficios asociados a la reducción de la

erosión de los suelos de la SD para sostener la viabilidad de los sistemas más frágiles.

Variabilidad climática inter-anual

a. Siembra directa y variabilidad inter-anual

La variabilidad climática inter-anual explica la mayor parte las diferencias de rendimientos entre

diferentes campañas. El rendimiento de los cultivos, está determinado mayormente por el nivel de

lluvias antes y durante el ciclo del productivo, la distribución a lo largo del tiempo de esas lluvias y

las temperaturas y los niveles de radiación que experimente el cultivo. Los valores, que toman

estas variables a lo largo de los años, principalmente en aquellos períodos críticos para la

generación del rendimiento de los cultivos, mediados por las características edáficas y de manejo

del sistema determinan la variabilidad de la producción de los sistemas agrícolas.

La introducción de la SD implicó cambios en la dinámica del agua en los sistemas que alteró la

relación entre las variaciones del clima y el rendimiento de los cultivos. Sin considerar el impacto

sobre las condiciones físicas y químicas de los suelos, el aumento de la infiltración del agua de

lluvia junto con la disminución de la evaporación asociada a la SD significó mejoras en las

condiciones hídricas para los cultivos.

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Como consecuencia, la SD contribuyó a reducir la vulnerabilidad de los sistemas de producción a

las variaciones del clima.

b. Fuentes de variabilidad inter-anual

A pesar de la contribución de la SD, la producción agrícola continua siendo fuertemente

dependiente de las variaciones del clima. Por este motivo, resulta indispensable identificar las

principales fuentes de variabilidad climática inter-anual y evaluar las posibilidades de utilizar

información relacionada a las mismas como una herramienta para la toma de decisiones en la

producción agrícola.

Las variaciones año a año del clima tienen su origen en la interacción entre los diferentes

componentes del sistema climático. Por su alta capacidad calorífica, los océanos cumplen un rol

fundamental en el balance de calor, y en consecuencia el funcionamiento, del sistema climático.

En tal sentido, gran parte de la variabilidad climática alrededor del mundo y en particular en

nuestras regiones de producción, se relaciona con variaciones de las condiciones superficiales de

los océanos, principalmente en las regiones tropicales.

Estas variaciones en las interacciones mar-atmósfera que se producen en el océano Pacífico

Tropical, son comúnmente conocidas como fenómeno del ENOS.

Fenómeno del ENOS (El Niño Oscilación del Sur). Resultado de la interacción entre el

mar y la atmósfera en el Océano Pacífico Tropical, se puede categorizar en dos fases

extremas, según las temperaturas de la superficie del Océano Pacífico Tropical:

eventos cálidos o El Niño (precipitaciones) y eventos fríos o La Niña (sequías); los años

que no se encuentran dentro de estas categorías se denominan Neutros. En la región

pampeana, la señal más pronunciada del ENOS se manifiesta en el período octubre-

diciembre. Y la señal en las lluvias es más nítida en el caso de los eventos La Niña

respecto a El Niño.

No todos los fenómenos ENOS son iguales, varían en inicio, duración e intensidad y esto se traduce

en diferencias en cuanto al impacto de eventos de la misma categoría en el clima de una zona

determinada. Así, aunque ante un evento Niña puede esperarse una mayor probabilidad de

totales de lluvia menores al promedio, puede haber Niñas anormalmente lluviosas.

El fenómeno ENOS no es el único responsable de las variaciones climáticas en la región pampeana. Existen otros procesos (ej. variaciones en las condiciones de temperaturas del océano Indico o Atlántico) que pueden afectar el clima local y que se encuentran actualmente en estudio.

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Impactos del ENOS en la agricultura

Las señales climáticas del ENOS, se manifiestan en cambios en el rendimiento de los cultivos.

Para cultivos como el maíz o la soja la depresión en los rendimientos en La Niña es, en promedio

más pronunciado y menos variable que el aumento de rendimientos en El Niño. Asimismo, para el

cultivo de soja se observan reducciones de rendimiento, durante los años La Niña y leves

incrementos en El Niño.

Aunque los niveles de producción de trigo a nivel nacional no muestran asociación con la fase del

ENOS, los efectos pueden ser muy importantes en el cultivo subsiguiente (ej. Soja de segunda).

El impacto de las fases del ENOS puede variar en diferentes regiones de producción. Las diferencias radican principalmente en que: (a) la señal climática del fenómeno no es homogénea a lo largo de las principales regiones del país, (b) existen diferencias importantes en las condiciones agroecológicas entre las regiones de producción y, (c) existen diferencias importantes en los planteos de producción (ej. siembra, momento de ocurrencia de periodos críticos, etc.) entre regiones de producción. Así, si bien en el área núcleo de la región pampeana no se observan fuertes incrementos de rendimientos de soja durante las fases Niño, el incremento de lluvias de esta fase resulta en incrementos del rendimiento en áreas con mayores limitantes hídricas como puede ser el norte de Córdoba (Figura 2). Ahora bien, respecto a las tecnologías de manejo de los cultivos, las mismas responden de manera

diferente a las fases del ENOS. Lo que genera la posibilidad de adaptar el manejo de los cultivos

para evitar las disminuciones de rendimiento asociadas a los escenarios La Niña y capitalizar las

ventajas de los escenarios El Niño.

Figura 2. Box plots de los rendimientos simulados de soja en las diferentes fases del ENOS para: (a) Pergamino (Buenos Aires), y (b) Pilar (Córdoba).

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El ENOS y el manejo de los cultivos

Las tecnologías de manejo de los cultivos responden de manera diferente a las fases del ENOS.

Esto genera la posibilidad de adaptar el manejo de los cultivo para evitar las disminuciones de

rendimiento asociadas a los escenarios La Niña y capitalizar las ventajas de los escenarios El Niño.

Los modelos de simulación son herramientas indispensables para evaluar alternativas de manejo

ante diferentes escenarios climáticos, dado que la realización de experimentos a campo sería

extremadamente costosa y requeriría demasiado tiempo.

Diferentes condiciones de campo en varios ambientes productivos de la Argentina.

El Cuadro 1 muestra un ejemplo para soja de primera en Pergamino (Argiudol típico), donde se

simuló el rendimiento de dos genotipos ampliamente usados y cuatro fechas de siembra para toda

la serie histórica primero (1931-2005), y para cada fase del ENOS por separado después. Los

resultados muestran ventajas de utilizar genotipos de ciclo más corto sembrados temprano

durante El Niño, y genotipos de ciclo más largo sembrados tarde en La Niña. La estrategia de ciclo

corto en siembra temprana durante El Niño permite capturar todo el potencial productivo de este

planteo dadas las mayores precipitaciones de esta fase. Contrariamente, la estrategia de genotipo

largo y siembra tardía en La Niña permite retrasar los períodos críticos de generación de

rendimiento hacia momentos donde la señal adversa de La Niña se torna más débil (enero-

febrero; Podestá et al. 1999) y la demanda atmosférica es menor. Simultáneamente, el retraso de

la siembra en La Niña permite una mayor recarga hídrica del suelo a la siembra.

La Figura 2 muestra diferencias de resultado de diferentes estrategias de maíz en las distintas

fases del ENOS para la localidad de Pehuajó (Hapludol típico profundo, serie Pehuajó). Para las

fases El Niño una estrategia de fecha de siembra temprana (aprox. 15 de septiembre) con niveles

altos de N (150 kg/ha) permitiría obtener el máximo resultado productivo. Los mayores niveles de

precipitaciones durante El Niño permiten una respuesta significativa al aumento del nivel

tecnológico del planteo productivo (ej. dosis de N). Contrariamente, durante las fases La Niña, la

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estrategia que permite obtener los mayores rendimientos implica una siembra relativamente

tardía (luego de mediados de octubre) con dosis intermedias de N (entre 110 y 130 kg/ha de N). Al

igual que para la soja, el retraso de la fecha de siembra en la Niña permite ubicar la floración del

cultivo en momentos donde el balance hídrico es menos desfavorable dado que la señal del

fenómeno es más débil. Asimismo, los menores niveles de rendimiento asociados a las menores

precipitaciones, condición más probable durante La Niña, implican menores requerimientos de N

del cultivo (es decir, disminuyen la respuesta al N). El patrón de respuesta de fecha de siembra y

nivel de fertilización con N en las diferentes fases del ENOS se puede observar en otras regiones de

producción (ej. Norte de Buenos Aires, Norte de Córdoba). Finalmente, para el maíz, la densidad

de siembra puede ser otra variable de ajuste ante las fases del ENOS. En un estudio realizado por

Royce et al. (2002) se mostró la conveniencia de aumentar la densidad de siembra ante las fases El

Niño y disminuirlas en La Niña.

Para las regiones en donde se encuentra una asociación entre las fases del ENOS y el rendimiento

de trigo, puede justificarse un manejo diferencial del cultivo según la fase esperada. Así, en el sur

de la región pampeana (principal área de producción de trigo) podría considerarse un ajuste de la

fertilización con N ante las fases del ENOS. En estas áreas, el rendimiento de trigo disminuye de

manera considerable ante las fases La Niña. Bajo estas condiciones, resultaría conveniente

disminuir los niveles de N objetivo dado que es esperable una menor respuesta a este nutriente.

Sin embargo, la información disponible sobre la interacción entre fases del ENOS y la fertilización

nitrogenada en estas áreas es aún limitada.

Figura 2. Rendimiento promedio de diferentes estrategias de manejo de maíz en Pehuajó en: (a)

Fases El Niño y, (b) fases La Niña.

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Uso de información relaciona al ENOS para la toma de decisiones

La naturaleza caótica de la atmósfera impide predecir cómo se comportará ésta luego de algunos

días. Por lo tanto, es imposible anticipar las condiciones climáticas para la próxima estación a

través de la simple extensión del pronóstico del tiempo. Sin embargo, dado que se puede predecir

el comportamiento de algunas variables del sistema climático (ej. temperaturas del océano, etc.),

es posible anticipar tendencias generales para el clima en la próxima estación. Los pronósticos

estacionales indican desviaciones respecto a una distribución de probabilidad esperada. Por

ejemplo, el registro de lluvias en los meses de verano en Pergamino tiene una distribución

característica (un determinado promedio, variabilidad). Cuando se esperan condiciones climáticas

distintas (ej. asociadas a una fase del ENOS), la distribución de valores esperados cambia,

pudiendo ser, por ejemplo, los valores más bajos más probables que lo habitual.

Durante las décadas pasadas ha mejorado significativamente la capacidad de predecir las

variaciones año a año del clima. Los avances en la generación de pronósticos fueron posibles

gracias a que se profundizó el conocimiento del sistema climático permitiendo el desarrollo de

nuevos y mejores modelos climáticos y, a la creciente capacidad de monitorear la evolución del

sistema climático por medio de instrumentos a bordo de boyas, satélites y otros medios. Como se

mencionó, esta predictibilidad está fuertemente asociada a la circulación de la atmósfera tropical

y es principalmente dependiente de las anomalías asociadas con el fenómeno ENOS.

La disponibilidad de pronósticos asociados al ENOS y la interacción entre el resultado de los

cultivos y las fases del fenómeno brinda el potencial para reducir la vulnerabilidad de los sistemas

agrícolas a las variaciones del clima. El hecho de conocer qué condiciones climáticas son más

probables para el próximo ciclo de producción, permitiría ajustar el manejo del sistema para

aprovechar condiciones esperadas favorables o para atenuar impactos negativos de condiciones

desfavorables.

La respuesta diferencial de los cultivos y manejos de los cultivos a las fases del ENOS permite

adaptar el manejo del sistema al escenario climático esperado. De esta manera, se podría

modificar la superficie asignada a cada cultivo en el establecimiento o el manejo de los mismos

para mejorar el manejo del riesgo climático. La Figura 3 muestra el manejo óptimo (en términos

de margen bruto) simulado para un establecimiento de 600 hectáreas en Pergamino para distintos

escenarios climáticos. Los resultados muestran que el área dedicada a cada cultivo y el manejo de

cada cultivo varía entre los escenario climáticos.

Para el escenario histórico (es decir considerando toda la serie climática de Pergamino) el manejo

óptimo simulado incluyó 60% de soja, y 40% de trigo-soja de segunda1. Sin embargo, en El Niño, la

decisión que maximiza el margen bruto incluye 100% de trigo-soja de segunda. Este resultado es

coherente con los incrementos de rendimientos de soja de segunda asociados a las condiciones

favorables de El Niño. Contrariamente, en La Niña, el máximo margen bruto se alcanzó con 100%

de soja sembrada tardíamente (fines de noviembre).

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Bajo el escenario Niña desaparece el doble cultivo trigo-soja de segunda dado que el resultado de

este disminuye sensiblemente bajo esta fase (principalmente por la disminución del rendimiento

de soja de segunda). Asimismo, la estrategia incluye la siembra tardía de soja que, como muestra

la Tabla 1, es la estrategia de mayor rendimiento en La Niña. Finalmente, el manejo óptimo en las

fases Neutras es similar al observado para el escenario histórico (incluye trigo-soja de segunda y

soja de primera) dado que, los años Neutros representan el 50% de los años de la serie histórica.

Figura 3. Asignación óptima (en términos de margen bruto) de superficie a cultivos y manejos

simulada en un establecimiento de 600 has en Pergamino para: (a) el conjunto de años de la serie

climática histórica (1931-2005) y, (b) las distintas fases del ENOS en Pergamino.

Humedad de los suelos en semi-áridas y zonas áridas

Las zonas semiáridas y áridas abarcan el 30% de la superficie terrestre del mundo. La mitad de

esta superficie se dedica a un uso económicamente productivo, como tierras agrícolas o de

pastoreo. En estas regiones viven casi dos mil millones de personas, muchas de las cuales se

encuentran en naciones en desarrollo y dependen en forma directa de los recursos naturales de la

tierra. Si bien la exploración y extracción de minerales, piedras, metales e hidrocarburos tienen el

potencial de contribuir a un desarrollo económico y social muy necesario, estas actividades

también pueden tener amplias consecuencias ambientales y sociales.

Las tierras áridas abarcan tanto las tierras áridas y semiáridas, como las áreas más desérticas

(hipar-áridas), caracterizándose por una baja y errática precipitación que se refleja en niveles de

producciones agrícolas y pecuarias relativamente bajas y ampliamente impredecibles. Típicamente

las tierras áridas reciben menos de 200 mm anuales de lluvia en invierno o menos de 400 mm de

lluvias de verano, mientras que las zonas semiáridas reciben entre 200 y 500 mm de lluvias en

invierno o 400 a 600 mm de lluvias de verano. Sin embargo, la característica principal de su

sequedad radica no tanto en la precipitación sino en el balance negativo entre la precipitación y la

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evapo-transpiración. Las tierras áridas se definen entonces como áreas donde la precipitación

media anual es menor que la mitad de la evapo-transpiración potencial. Esto se refleja a la vez en

el número de días de crecimiento que equivalen a la longitud del período de crecimiento de los

cultivos.

Las tierras áridas tienen menos de 75 días de crecimiento, mientras que las tierras semi-áridas

tienen 75 días o más.

Características de los ambientes áridos

Clima

Muchas regiones áridas están situadas debajo de áreas de alta presión en las que rara vez pueden

penetrar sistemas frontales portadores de lluvia. En consecuencia, estas áreas tienen patrones de

precipitación escasa y dispersa, con grandes variaciones anuales y estacionales. La lluvia se

presenta con poca frecuencia bajo la forma de tormentas aisladas, que en ese caso pueden

producir inundaciones en sistemas fluviales secos.

Calidad del aire

La calidad del aire en zonas áridas y semiáridas va desde el aire puro hasta niveles elevados de

partículas. La desagregación de las rocas, la deflación de los suelos y la abrasión causada por el

viento producen gran cantidad de polvo. El polvo y la arena también pueden volar desde los

sedimentos y áreas cultivadas secas. Una vez incorporadas a las corrientes de aire, las partículas

pueden viajar a grandes distancias, causando tormentas de polvo o paraderas de polvo de corta

duración.

Suelos

Los suelos en zonas áridas y semiáridas pueden ser poco profundos o profundos, arenosos o

arcillosos, y pueden variar en cuanto a acidez y fertilidad. La productividad depende de la

capacidad del suelo para retener agua, que tiende a incrementarse con el espesor y el contenido

orgánico. Los suelos arenosos tienen una menor capacidad de retención de agua que los arcillosos.

La escasa vegetación que es frecuente en zonas áridas y semiáridas permite que el agua

desprenda partículas de los suelos y las conduzca a los espacios porosos del mismo, lo cual hace

que el terreno se endurezca y absorba menos agua (exfoliación de suelos).

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Introducción

La constante evolución de la electrónica y las comunicaciones llegó finalmente al agro. La

combinación de avanzadas tecnologías agrícolas sumadas a técnicas modernas de hardware,

software, computación y sistemas, permite ampliar hoy el horizonte de posibilidades que hasta

hoy no eran imaginables.

Esta presentación describe brevemente una aplicación en donde se combinan todas estas

tecnologías, con el objeto de captar una enorme cantidad de datos de un determinado cultivo.

La captura de los datos detallados de los parámetros del suelo y de las condiciones del clima

tomados en distintos momentos del día, permite rendimientos máximos y un alto grado de

anticipación para prevenir pérdidas o aplicaciones de agroquímicos mal implementados.

La interpretación de este cúmulo de datos mediante el uso de computadoras y desarrollos de

software, hace simple una tarea que hasta hace poco tiempo era prácticamente imposible.

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Descripción AVAP (Asesor virtual en agricultura de precisión)

El objetivo principal, es adquirir datos de distintos parámetros del suelo y del clima. Una vez

realizadas las mediciones del día en múltiples puntos del terreno, las mismas son transmitidas a

una central en donde son almacenadas en un servidor de datos. Estos más tarde son ordenados,

clasificados y procesados en un cloud computing especialmente diseñado para que los agrónomos

puedan sacar provecho de esta información. Se obtienen como resultados tablas, listados, gráficos

y una cantidad de datos de gran valor.

Para ello, se instalan en el terreno una cantidad previamente calculada de dispositivos que se

denominan “estaciones remotas”.

Poste Remoto

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Una estación remota está compuesta básicamente por un poste vertical metálico fijado

firmemente al terreno. Sobre el mismo se fija una cantidad variable de instrumentos de medición.

La implementación de la estación remota tiene 4 etapas básicas:

1. Entrada de señales de los sensores

2. Microcomputadora de control

3. Sistema de transmisión de datos

4. Fuente de alimentación

1. Una estación remota puede recibir información de distintos tipos de sensores según se

requieran en un determinado punto del terreno. Anemómetros, termómetros,

higrómetros, pluviómetros, conductímetros, caudalímetros, sensores de salinidad

tensiómetros, infiltrómetros, piranómetros, GPS, y otros instrumentos pueden ser

conectados a la estación remota. Las señales muy variadas de estos instrumentos deben

ser adaptadas antes de ser procesadas por la microcomputadora de control.

2. Los datos que provienen de los distintos sensores son presentados a la entrada de la

microcomputadora. Un programa ejecutivo que corre dentro de este dispositivo y un reloj

de tiempo real mantienen una precisa medida de los tiempos. La microcomputadora

realiza mediciones periódicas programadas que se van almacenando en una memoria. Al

mismo tiempo el microcomputador administra la energía eléctrica que proviene del panel

solar, regula y monitorea la carga de la batería, única fuente que permite el

funcionamiento de toda la estación. Genera además una señal lumínica en el extremo

superior del poste en donde se instala una baliza. Esta indicación permite a un observador

mediante distintos colores, saber el estado de la estación, si está en funcionamiento, en

reposo, si necesita asistencia técnica o si está fuera de servicio. El programa también

gobierna el intercambio de los datos con la estación central, a quien responde cada vez

que es interrogada. Un eficiente sistema de radio de última generación permite dialogar

con la estación central libre de cualquier error.

3. Los datos de la medición de los distintos sensores son procesados y acondicionados por la

microcomputadora y almacenados en una memoria. Estos datos están listos para ser

transmitidos cuando la estación central los requiera. Para este fin la estación remota está

equipada con un modem de radio. El mismo está siempre escuchando las transmisiones de

la estación central. Cada estación remota tiene un identificativo digital único que permite

distinguirla entre cientos de otras estaciones remotas distribuidas en el terreno. El

receptor de muy bajo consumo está siempre alerta y cuando una llamada de la estación

central es emitida, la microcomputadora enciende el transmisor y transmite de manera

ordenada toda la información almacenada en la memoria del sistema, que incluye datos

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de funcionamiento de la estación, nivel de la batería y estado del panel solar. Terminado

el diálogo, la estación remota sigue capturando información remota hasta que la próxima

llamada se reciba.

4. Para mantener las distintas funciones de la estación remota en actividad se necesita una

fuente de potencia. La energía necesaria se obtiene de un panel solar instalado en la parte

superior del poste de la estación remota. Un regulador de voltaje mantiene el nivel de

tensión del panel, niveles que son variables según la hora del día. La energía del panel

solar se acumula en una batería. La microcomputadora interviene monitoreando este

proceso y reportando fallas si estas ocurren manteniendo también el estado de la baliza.

Estación central

Toda la operativa del monitoreo del terreno está basado en una estación central. Por lo general se

trata de ubicar a esta estación en el centro del terreno para que las distancias con las estaciones

remotas sean simétricas y equidistantes. Para el funcionamiento confiable de este sistema de

captura de información remota es necesario un cálculo preciso del enlace de radio. El cálculo del

enlace determina algunos parámetros de vital importancia:

Altura mínima de la torre de la antena de la estación base.

Altura mínima de los postes de estaciones remotas.

Potencia de transmisión de la base.

Potencia de transmisión de las estaciones remotas.

Frecuencia radial de operación.

Tipo de antena y ganancia para la estación base o central.

Tipo de antena y ganancia para las estaciones remotas.

Ajustes de los puntos anteriores según los obstáculos del enlace.

Estación base central y estaciones remotas distribuidas en el terreno.

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Obstáculos que pueden presentarse en la comunicación estación remota - base.

Arboles o plantas ( de acuerdo a la frondosidad actúan como una pared )

Cerros ( en lugares áridos )

Agua ( en forma de lluvia, llovizna o niebla pueden ser causal de malas comunicaciones, ya

que esta cortina no deja pasar las ondas radiales)

En climas estacionales severos ej: invierno, la electrónica del poste resguardará energía y

consumo durante la noche. Pudiendo no comunicar datos.

Transmisión de datos

En la misma se encuentran dos métodos posibles de transmisión:

Transferencia de datos colectados por las estaciones remotas que se realiza por radio, en

frecuencias que no requieren licencias o autorizaciones especiales. Los módems utilizan

protocolos de corrección de errores que garantizan comunicaciones 100% libre de errores.

(Para máximo aprovechamiento de la energía de la estación remota, se enfoca la

transmisión de radio apuntando directamente a la antena de la base, mediante el uso de

antenas direccionales tipo Yagi)

Transmisión por medio de tecnología GSM (Global System for Mobile communications),

que se conecta directamente a internet y protocolo TCP-IP y transmite los datos.

Sensores conectados a la estación remota:

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Sensores ubicados sobre la superficie:

Sensor de temperatura: estos se encontrarán a nivel del gabinete estanco y estarán

disponibles sólo en las estaciones remotas ubicadas en los límites perimetrales del

terreno.

Sensor de humedad relativa del ambiente: estos se encontrarán a nivel del gabinete

estanco disponibles sólo en las estaciones remotas ubicadas en los límites perimetrales del

terreno.

Anemómetro: este se encuentra en la parte superior del poste de la estación remota, del

lado opuesto al panel solar. Disponible solo en el poste central del terreno.

Caudalímetro: este se encuentra en la parte superior del poste de la estación remota, del

lado opuesto al panel solar. Disponible en la estación remota más alejada del terreno.

Sensores ubicados bajo la superficie:

Sensores de humedad: conjunto compuesto por 3 unidades, instaladas a 17cm, 27 cm y

42 cm de profundidad.

Sensor de salinidad: estará disponible sólo en estaciones remotas de zonas áridas y semi-

áridas a 17 cm de profundidad.

Instalación de estación remota

Toda estación remota en su estructura general esta compuesta por:

Anclaje principal: caño estructural redondo, de tres pulgadas y tres metros de longitud.

Mástil de ganancia: caño galvanizado de ciento veinte centímetros de longitud.

Base de anclaje: debido a que el poste estará en lugares estratégicos del sembradío, es

que no se le podrá colocar a este tirantes de anclaje. Es por este motivo, que se utilizará

una base de anclaje de concreto, de un metro treinta centímetros de diámetro de

profundidad. Introducida en esta irá el caño estructural redondo, mencionado

anteriormente.

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Configuración estación remota

Estación remota en suelos húmedos

Este tipo de postes son colocados en 625 hectáreas cuadradas (PARCELAS) la combinación de

cuatro parcelas conforma un (SECTOR). En cada parcela, va a colocarse un Estación remota con

sensores que medirán la humedad correspondiente al suelo entre otros, y en el centro del Sector

se colocará una Estación remota con y un anemómetro (instrumento que se usa para medir la

velocidad del viento), con el propósito de prever tormentas y posibles plagas, que puedan afectar

el cultivo. Sumado a esto y sólo en los extremos más alejados del sembradío se colocarán los

sensores de temperatura.

25 Hect.

25 Hect.

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Estación remota viñatera

Este poste a diferencia del resto, se distingue sólo en uno de sus elementos la “abrazadera”, que

se coloca en la parte inferior del mismo, y esta se amarra a algunos de los espalderos del viñedo.

Configuraciones posibles

1- Controlador de riego por goteo

Disponibilidad de colocar hasta 30 sensores

o 30 zondas de medición.

2- Solo estación de control de plagas.

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Avap

Gestion Visual Software, centra hoy su mirada en una de las actividades económicas que más

auge esta teniendo en estos tiempos, el agro. Para ello a ideado una aplicación exclusiva, con el

propósito de facilitar, mejorar y optimizar la calidad y la cantidad de los diversos recursos a aplicar

en el esfuerzo de producción.

En dicha tecnología de avanzada se encuentran elementos simples y de fácil acceso, que

determinarán datos útiles e imprescindibles a la hora de producir. Podrán capturarse todas las

variables clave, para tomar las medidas que permitirán incrementar los valores de producción,

medirá esfuerzos, costos, usos de suelos, cosecha, equipamiento, etc.

Todo el proceso, se realizará en el web. Una vez ingresado el usuario y su contraseña

correspondiente se procederá a ver en detalle el estado de monitoreo, la emisión de las ordenes

de trabajo ya impartidas, entre otras. Toda la información que se vaya obteniendo será mostrada

en GIS (Geographic information sistem), es decir información del suelo presentada por medio de

capas.

Representación gráfica de GIS

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Análisis

Esta aplicación se divide en distintas en etapas a distinguir:

(Login) Ingreso a Avap: Usuario y contraseña

Como la información de AVAP va a estar disponible desde una WEB, para que esta pueda ser

consultada desde cualquier lugar del mundo: es necesario crecer en seguridad y políticas de

seguridad. La mejor forma de intercambiar información con un operador, es a través de una

cuenta de usuario: esta cuenta va a estar sometida, a políticas de seguridad impuestas por el

administrador de AVAP; el cual definirá el alcance de cada cuenta (que altas puede realizar, que

ventanas puede ver, que comprobante puede emitir, que modificaciones puede realizar, entre

otras).

Alta de cultivos a Controlar

Para que AVAP pueda gestionar la información de los cultivos, y comparar la misma con la

realidad: se deben dar de alta los cultivos que se van a controlar (ej. Soja, Maiz, Trigo,

Sorgo, etc), en que parcelas o sectores se encuentran, y que operadores estarán afectados

a las tareas de estas.

El punto mas importante de esta carga maestra, es contar con la información básica de un

cultivo ideal, de manera que AVAP pueda advertir sobre posibles variaciones, que afecten

los parámetros ingresados.

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Para esto utilizará mensajes de alertas:

En la estación remota: cambiará de color la luz vigía.

Enviará correos electrónicos a los usuarios afectados a las tareas de ese

cultivo.

Enviará sms a los teléfonos de los usuarios afectados a estos cultivos.

Business Intelligence

Se refiere al uso de datos en una empresa para facilitar la toma de decisiones. Abarca la

comprensión del funcionamiento actual de la empresa, bien como la anticipación de

acontecimientos futuros, con el objetivo de ofrecer conocimientos para respaldar las decisiones

empresariales.

Si los usuarios, como grupo económico, mejoran su capacidad de toma de decisiones de la mano de este software de inteligencia de negocio, mejorarán su gestión de procesos operativos, administrativos, financieros y económicos. En otras palabras, se debe tomar la decisión de incorporación de esta herramienta enmarcada en un proceso de mejora de gestión orientada a resultados de corto y mediano plazo.

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Informes y estadísticas

Estos informes se usan como un valioso auxiliar en los diferentes campos del conocimiento y en las

variadas ciencias. Es un lenguaje que permite comunicar información basada en datos

cuantitativos.

Estos informes son de gran importancia debido a que:

Permite una descripción más exacta

Nos obliga a ser claros y exactos en nuestros procedimientos y en nuestro pensar

Permite resumir los resultados de manera significativa y cómoda

Nos permite introducir conclusiones generales, para cada tipo de cultivo.

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Tablero de Control

El tablero de control es una herramienta, cuyo objetivo y utilidad básica es diagnosticar

adecuadamente una situación. Se lo define como el conjunto de indicadores cuyo seguimiento y

evaluación periódica permitirá contar con un mayor conocimiento de la situación de su sembradío

apoyándose en nuevas tecnologías informáticas. Estos son utilizados apara controlar aquellos

gráficos simples y estado propio de las variables establecidas por el usuario.

Cada tablero se caracteriza por:

Refleja solo información cuantificable: como herramienta formal de concreción el tablero

tiene un alcance limitado como para poder recoger toda la información informal y

cualitativa. Si bien es útil para intentar cuantificar lo que antes considerábamos no

cuantificable a través de encuestas, calificaciones subjetivas en números etc., hay límites

claros que indican que el tablero debe ser complementado con otras herramientas de

control formal e informal.

Evalúa situaciones, no responsables: nos permite saber cómo está el sembradío pero no

identifica directamente quién es el responsable de que esto ocurra. Para evaluar

responsables hay otras herramientas más útiles en cuyo diseño debemos aplicar criterios

de control, asignándole cada partida a quien la controla significativamente, y de equidad,

reconociendo el resultado a quien le corresponda.

No focaliza totalmente la acción directiva: en principio establece qué mirar para

diagnosticar y generar un buen ambiente de análisis. Esto puede ser un gran avance, pero

para focalizar la acción directiva hay que definir aquellos indicadores que reflejen en

objetivos prioritarios los impulsos estratégicos de la empresa.

No pretende reflejar totalmente la estrategia: un Tablero de Control puede ser útil si

ayuda a comprender la situación de un sembradío de acuerdo a un perfil estratégico dado.

No es por lo tanto una herramienta ideal para implementar una estrategia global. Para ello

habrá que seleccionar y priorizar aquellos indicadores del Tablero, en los que habrá que

ser excelentes y que le otorguen una personalidad propia.

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Predicción de Cultivos

Pasado un tiempo prudente, en el que AVAP posea datos relevantes sobre las tierras

cultivadas mas la cosechas obtenidas y sobre todas las cosas; “relevamientos concreto de

humedad + clima”, AVAP podrá sugerir que cultivo es el que más se adaptará a las

condiciones de determinados sembradíos. Reduciendo de esta manara, los riesgos de

pérdidas por plantaciones de cultivos inadecuados.

Tablero Control de Estado Actual

AVAP posee, información “Actualizada” de cada una de las estaciones remotas. Está

información, estará continuamente monitoreada por códigos de inteligencia artificial, los

cuales alertarán sobre posibles anormalidades en las parcelas o sectores.

Esta inteligencia será un soporte para las tomas de decisiones que deberá ejecutar el

ingeniero agrónomo en determinadas condiciones. Reduciendo costos de operatividad,

compra de insumos y prevención.

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Gestión de órdenes de trabajo

En esencia es una herramienta de AVAP que ayuda en la gestión de los servicios a realizar en un

cultivo o sembradío.

Aquellos usuarios que se encuentran en alto nivel de gestión, podrán emitir órdenes de trabajo a

realizar en determinados sectores o parcela, y los usuarios operativos confirmarán el

cumplimiento de dichas órdenes.

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GIS (Sistema de Información Geográfica)

Es una integración organizada de hardware, software y datos geográficos diseñada para capturar,

almacenar, manipular, analizar y desplegar en todas sus formas la Información geográficamente

referenciada con el fin de resolver problemas complejos de planificación y gestión geográfica.

El software GIS puede ser modificado libremente de tal manera que pueda realizar diferentes y

más especializadas funcionalidades.