Plataforma basada en RESTful para obtener índices de Nitrógeno en imágenes multiespectrales de plantas a través de NDVI

Autores/as

  • Luis Antonio Gama-Moreno Tecnológico Nacional de México, Campus Tlajomulco. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco. México https://orcid.org/0009-0002-0044-0084
  • Violeta Haide Plazola Soltero Tecnológico Nacional de México, Campus Tlajomulco. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco. México https://orcid.org/0009-0009-5051-1865
  • Christian Guillermo Murguía Vadillo Tecnológico Nacional de México, Campus Tlajomulco. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco. México https://orcid.org/0000-0002-9240-8403
  • Jorge Armando Peralta-Nava Tecnológico Nacional de México, Campus Tlajomulco. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco. México
  • Faustino Ramírez-Ramírez Tecnológico Nacional de México, Campus Tlajomulco. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco. México
  • Carlos Martínez-Hernández Tecnológico Nacional de México, Campus Tlajomulco. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco. México
  • Alma Verónica Benítez-Ortega Tecnológico Nacional de México, Campus Tlajomulco. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco. México

DOI:

https://doi.org/10.30973/progmat/2024.16.1/6

Palabras clave:

NDVI, Agricultura de Precisión, Cómputo Móvil, RESTful

Resumen

El procesamiento de imágenes desempeña un papel fundamental en la agricultura de precisión, revolucionando la forma en que se gestiona y optimiza la producción agrícola. Al emplear tecnologías de captura y análisis de imágenes, este campo ha permitido una toma de decisiones más informada y eficiente en todas las etapas de la agricultura. En este trabajo se presenta una plataforma de servicios basada en RESTful con el propósito de permitir a cualquier dispositivo (incluso dispositivos móviles), transmitir, adquirir y procesar imágenes multiespectrales a través de una app denominada NDVIcam. Esta app está basada en el procesamiento del Índice Diferencial de Vegetación Normalizado (NDVI) el cual es usado para estimar la cantidad, calidad y desarrollo de la vegetación con base a la medición de la intensidad de la radiación de ciertas bandas del espectro electromagnético que la vegetación refleja. Este prototipo se basa en imágenes tomadas a cultivos en ambientes controlados, se realizan dos tomas del mismo objetivo -una imagen en el espectro de colores normal y una segunda foto en el espectro infrarrojo, procesando ambas imágenes es como se obtiene el índice NDVI. Asimismo, se presentan resultados aplicados en plantas de calabaza y maíz para determinar los niveles de Nitrógeno.

Biografía del autor/a

Luis Antonio Gama-Moreno, Tecnológico Nacional de México, Campus Tlajomulco. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco. México

Luis Antonio Gama Moreno. Profesor Investigador de tiempo completo en el IT Tlajomulco. Recibió el título de Maestro en Ciencias de la Computación en 2001 y el de Doctor en Ciencias de la Computación en 2007 otorgados por el Centro de Investigación en Computación del Instituto Politécnico Nacional de México. Fue becado en 2001 por la Comunidad Europea y La Universidad Pierre et Marie Curie de París para realizar una estadía de investigación en la Universidad Central de Venezuela. En 1999 obtuvo el 1er. Lugar en el Concurso de Prototipos de Hardware y Software del 2º Congreso CORE’99 en el CIC y el 1er. Lugar en el Concurso de Software del Instituto Politécnico Nacional. Sus áreas de investigación son: Bases de datos, Sistemas Distribuidos, Computación Móvil y Agricultura de Precisión.

Violeta Haide Plazola Soltero, Tecnológico Nacional de México, Campus Tlajomulco. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco. México

Violeta Haide Plazola Soltero. Profesora de Tiempo Completo del Tecnológico de Tlajomulco por más de 10 años. Recibió el título de Ingeniera en Sistemas Computacionales egresada del Tecnológico de colima, con Maestría en Tecnologías de Información por la Universidad de Guadalajara. Fue ganadora del premio Estatal de la Juventud del Estado de Colima en el área de Tecnología en el 2006, es actualmente catedrática de las materias Inteligencia Artificial, Lenguajes de Precisión y Gestión de Seguridad de Información con trabajos de identificación de riesgos en seguridad de información. Actualmente se encuentra dando clases a la maestría de Agromática, programa de estudios de nueva creación del Tecnológico Nacional de México la cual se imparte en Instituto Tecnológico de Tlajomulco, siendo un programa innovador que contempla el área de la Agronomía de precisión junto con sistemas computacionales.

Christian Guillermo Murguía Vadillo, Tecnológico Nacional de México, Campus Tlajomulco. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco. México

Christian Guillermo Murguía Vadillo. Profesor de Tiempo completo del Instituto Tecnológico de Tlajomulco con 10 años de trayectoria como docente, es ingeniería en Sistemas Computacionales egresado del Instituto Tecnológico de Colima, con Maestría en Sistemas Computacionales por la Universidad Itaca de la CDMX, tiene experiencia en el área de Planeación y control operativo en la industria minera y gubernamental. Fue ganador del premio estatal de la Juventud del Estado de colima en el área de Tecnología del el 2006. Ha participado como jurado de proyectos de Innovación en fases Regionales y Nacionales para el Tecnológico Nacional de México. Actualmente imparte asignaturas de Tecnología y Programación Lógica en las carreras de Ingeniería en Agronomía y en Sistemas Computacionales, su área de investigación es la Domótica, Agricultura de Precisión y Automatización, actualmente se encuentra dando clases a la maestría de Agromática, programa de estudios de nueva creación del Tecnológico Nacional de México la cual se imparte en Instituto Tecnológico de Tlajomulco, siendo un programa innovador que contempla el área de la Agronomía de precisión junto con sistemas computacionales.

Jorge Armando Peralta-Nava, Tecnológico Nacional de México, Campus Tlajomulco. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco. México

Jorge Armando Peralta Nava es Profesor de Tiempo Completo del Tecnológico de Tlajomulco por 6 años, es Ingeniero Agrícola egresado de la Universidad Autónoma de Guadalajara, con Maestría en ciencias por el Colegio de Postgraduados y Candidato a Doctor por la misma institución, tiene experiencia en el área de producción de semillas y es responsable del Sistema de Gestión de la Calidad de la Institución. Actualmente imparte asignaturas de la carrera de Agronomía.

Faustino Ramírez-Ramírez, Tecnológico Nacional de México, Campus Tlajomulco. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco. México

Faustino Ramírez Ramírez. Profesor Investigador de Tiempo Completo en el IT de Tlajomulco, Recibió el título de Ingeniero Agrónomo especialista en Fitotecnia por la Universidad Autónoma Chapingo, con Posgrado en Producción de Semillas por el Colegio de Posgraduados y Agrobiotecnología por el Tecnológico Nacional de México Campus Tlajomulco. Cuenta con el registro Numero 00809-JAL-GUA-160217 del Directorio De Productores, Obtentores Y Comercializadores De Semillas Para Siembra, así como experiencia en Agro-negocios, Consultoría, Transferencia de Tecnología e Identificación de Oportunidades de Integración de Redes entre la actividad Primaria y la Agroindustria, Evaluación Y dictamen de proyectos productivos. Ha participado en proyectos de Innovación en fases Regionales y Nacionales para el Tecnológico Nacional de México. Actualmente imparte asignaturas de Agronomía y es actualmente catedrático de las materias: Diseños Experimentales, Modelos Matemáticos Aplicados a la Agricultura, Producción de Semillas y Control de Calidad, Agricultura Orgánica e Inocuidad. Sus áreas de investigación: La evaluación de la efectividad biológica de microorganismos benéficos, fertilizantes, insecticidas, fungicidas, bactericidas, acaricidas, herbicidas y nematicidas, Bases de datos, así como Agricultura de Precisión.

Carlos Martínez-Hernández, Tecnológico Nacional de México, Campus Tlajomulco. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco. México

El Maestro Carlos Martínez Hernández es profesor de tiempo completo en el Tecnológico de Tlajomulco por más de 20 años, recibió el título de licenciatura en informática egresado del tecnológico de cd. Guzmán, con Maestría en computación aplicada por la Universidad de Guadalajara, participó en el año 2018 en el evento nacional estudiantil de innovación tecnológica (ENEIT) en la etapa nacional, actualmente imparte asignaturas como programación web, taller de sistemas operativos, ciencia de datos en la carrera de ingeniería en sistemas computacionales.

Alma Verónica Benítez-Ortega, Tecnológico Nacional de México, Campus Tlajomulco. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco. México

Alma Verónica Benítez Ortega. Egresada del Instituto Tecnológico de Tlajomulco en el año 2021. En el año 2022 culminó, los cursos de: Informática en la vida moderna y diseño gráfico de la plataforma aprende.org, dominante en el área de mecanografía con especialidad en tecnologías de la información de la carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales, actualmente se encuentra desarrollando la tesis llamada “Implementación de un web service para administración de imágenes multiespectrales”.

Citas

Thu, D.T.H., Quang, L.D., Nguyen, D., Hung, P.N. A Method of Automated Mock Data Generation for RESTful API Testing. In 2022 RIVF International Conference on Computing and Communication Technologies (RIVF). 2022, 376-381.doi: https://doi.org/10.1109/RIVF55975.2022.10013835.

Davis, A., Zhang, D. A comparative study of DCOM and SOAP. In Proc. of the Fourth International Symposium on Multimedia Software Engineering. 2002, 48-55. doi: https://doi.org/10.1109/MMSE.2002.1181595. .

Curbera F, Nagy W, Weerawarana S. Web Services: Why and How..; 2001.

Gama Moreno, L.A., Plazola Soltero, V.H., Murguia Vadillo, C.G., Martínez Hernández, C., López Carrillo, E. Prototipo de Cámara Infrarroja para obtener el Indice NDVI en Agricultura de Precisión. Programación Matemática y Software. 2022, 14(1), 9-21. doi: https://doi.org/10.30973/progmat/2022.14.1/2.

Bramley, R.G.V. Lessons from nearly 20 years of Precision Agriculture research, development, and adoption as a guide to its appropriate application. Crop & Pasture Science. 2009, 60(3), 197–217. doi: https://doi.org/10.1071/CP08304.

Ehrl, M., Stempfhuber, W., Auernhammer, H., Demmel, M. Quality assessment of agricultural positioning and communication systems. Precision agriculture: Proc. of the 4th European conference on precision agriculture. 2023, 205–210. doi: https://doi.org/10.3920/9789086865147_029.

Gama Moreno, L.A., Ramirez Ramirez, F., Martínez Hernández, C., Murguia Vadillo, C., Torres Rangel, J.Á. NDVICam, aplicación para monitoreo de cultivos basado en el índice NDVI a través de dispositivos móviles. Revista Electrónica Coloquio Internacional de Investigación Transdisciplinaria. 2018; Vol. III. 174-181.

Fielding, R. Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures [dissertation]. Irvine (USA): University of California at Irvine, 2000.

Richardson, L., Ruby, S. RESTful Web Services: O'Reilly Media; 2007.

Miftakul, M., Sutrisman, A., Stiawan, D., Ermatita, E., Masaleno, A. Design Restful Web Service ff National Population Database for Supporting E-Health Interoperability Service. Journal of Theoretical and Applied Information Technology. 2018, 96(15), 4794-4805.

Marinos, A., Wilde, E., Lu, J. HTTP database connector (HDBC): RESTful access to relational databases. Proc. of the 19th Int. Conference on World wide web. 2010, 1157-1158. doi: https://doi.org/10.1145/1772690.1772852.

Hammad, H.,Saad, M., Abed, R. Performance Evaluation of RESTful Web Services for Mobile Devices. International Arab Journal of e-Technology. 2010, 1(3), 72-78.

Chávez, R.O., Clevers, J.G., Verbesselt, J., Naulin, P.I., Herold, M. Detecting leaf pulvinar movements on NDVI time series of desert trees: A new approach for water stress detection. PLoS One. 2014, 9(9) 1-12. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0106613

Sruthi, S., Mohammed Aslam, M.A. Agricultural Drought Analysis Using the NDVI and Land Surface Temperature Data; a Case Study of Raichur District. Aquatic Procedia. 2015, 4, 1258–1264. doi: https://doi.org/10.1016/j.aqpro.2015.02.164

2024-16-01-06

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Publicado

01-02-2024

Cómo citar

Gama-Moreno, L. A., Plazola Soltero, V. H., Murguía Vadillo, C. G., Peralta-Nava, J. A., Ramírez-Ramírez, F., Martínez-Hernández, C., & Benítez-Ortega, A. V. (2024). Plataforma basada en RESTful para obtener índices de Nitrógeno en imágenes multiespectrales de plantas a través de NDVI. Programación matemática Y Software, 16(1), 57–67. https://doi.org/10.30973/progmat/2024.16.1/6

Número

Sección

Artículos