OBServa: IoT e observação da terra na monitorização sustentável da agricultura no Oeste de Portugal

É neste contexto que surge o projeto OBServa - Observatório da Agricultura do Oeste por IoT (ref.ª 2024.07669.IACDC), financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), liderado pela Associação Smart Farm Colab (SFCOLAB) em parceria com o INIAV e o ISCTE. O projeto visa criar um observatório à escala municipal capaz de monitorizar o solo agrícola e detetar as suas alterações ao longo do tempo, promovendo a Agricultura 4.0 através da integração de tecnologias como Internet das Coisas (IoT), Observação da Terra (OT) e Machine Learning (ML) (Figura 1).

A missão e o potencial do OBServa está em transformar dados dispersos em conhecimento aplicado, de gestão do território agrícola e de alertas de risco para agricultores, alinhando-se com políticas europeias como o Green Deal e contribuindo para a sustentabilidade e eficiência no setor agrícola.

O principal objetivo do OBServa é compreender, a nível local e regional, o território agrícola e promover o seu desenvolvimento, bem como a gestão dos recursos naturais no município de Torres Vedras, utilizando técnicas de Machine Learning (ML) aplicadas ao setor.

O observatório foca-se na monitorização do uso da ocupação do solo, do balanço hídrico, das condições meteorológicas e do ecossistema do solo, e ainda no acompanhamento agrícola ao longo do tempo.

Adicionalmente fornece ferramentas para antecipar fenómenos meteorológicos extremos, surtos de pragas e doenças, melhorar a eficiência da rega e apoiar a formulação de políticas públicas baseadas em dados de OT e sensores IoT.

A abordagem científica e operacional a desenvolver é multiescala (desde a parcela agrícola ao nível municipal ou regional) e multiagente (envolvendo produtores, administração pública e instituições), promovendo a interoperabilidade entre atores territoriais para gerar valor económico, ambiental e institucional. Baseado em sistemas Data-as-a-Service (DaaS) e Decision Support Systems (DSS), que integram dados de OT, como imagens de satélite e aéreas, com fontes locais, realiza a recolha, processamento e transformação de informação em indicadores operacionais e estratégicos em prol da digitalização e automação tecnológica do setor agrícola na região oeste.

Na metodologia, destaca-se a integração de uma plataforma IoT e ML que recolhe e analisa dados de estações meteorológicas SOFIS de baixo custo, desenvolvidas pelo SFCOLAB, e imagens multiespectrais da missão Sentinel-2, disponibilizadas pelo programa Copernicus.

De forma a operacionalizar o OBServa, foi desenvolvida uma solução geoespacial em ambiente SIG (Sistemas de Informação Geográfica) para identificar locais estratégicos de instalação das estações meteorológicas, garantindo cobertura espacial total do território municipal (Vilar et al. 2025). A solução resultou em mapas de localização estratégica de estações meteorológicas existentes e novos locais para instalação de novas estações (Figura 2) e que suportam decisões de municípios e associações agrícolas.

Figura 2 - Localização da rede de estações meteorológicas SOFIS em Torres Vedras.

Como ação local junto a agricultores, associações e cooperativas agrícolas da região, foram instaladas oito estações meteorológicas SOFIS em diferentes localizações de Torres Vedras, estando operacionais no fornecimento de dados em tempo real (Figura 3).

Figura 3 - Estação meteorológica SOFIS em parcela agrícola.

A rede de dados integrada no projeto, em conjunto com as imagens de OT por satélite, permite o desenvolvimento de algoritmos de ML que processam grandes volumes de dados de estações locais e públicas, bem como avaliar a evolução do uso do solo agrícola, gerando modelos preditivos para análise e alertas de risco de doenças, pragas e condições climáticas extremas.

Os benefícios do OBServa estendem-se a múltiplos atores no setor agrícola, nomeadamente para agentes territoriais em contexto de multiagente, tal como referido. Ao nível da administração pública, os beneficiários diretos incluem decisores autárquicos, associações e cooperativas, que ganham ferramentas para planeamento territorial. Já ao nível da produção e otimização agrícola, incluindo produtores, estes potenciam os seus negócios através da digitalização de parcelas, aplicável a culturas típicas do Oeste, como hortícolas, frutícolas e vinhas. Para agricultores e técnicos, o observatório tem o potencial de otimizar o uso de recursos como água e solo, criando modelos de risco para doenças, pragas, geadas ou eventos climáticos extremos, e fornece informação de apoio à decisão baseada em dados reais, por exemplo, alertas fitossanitários e climáticos que melhoram a eficiência da gestão fitossanitária, da rega e o balanço hídrico.

A escalabilidade é um ponto forte, uma vez que o OBServa é replicável para outros municípios, agilizando o processo de tomada de decisão e gestão em cada território municipal. A abordagem multiescala permite adaptar serviços às necessidades específicas, desde a parcela individual até ao território regional, promovendo dados abertos para políticas públicas. Em parceria com múltiplas entidades, o projeto transforma um território marcadamente agrícola num mais digital, beneficiando da interoperabilidade de dados para DSS que geram indicadores estratégicos.

O OBServa representa uma inovação na agricultura portuguesa, integrando IoT, OT e ML para uma monitorização resiliente e sustentável do solo agrícola. Os avanços destacados, como a operacionalização geoespacial, predição com ML e gestão multiescala, comprovam o seu potencial para superar desafios como a complexidade territorial e climática. Assim, o Oeste de Portugal posiciona-se na vanguarda da agricultura inteligente, garantindo solos produtivos e resilientes para as gerações futuras.

Agricultores, decisores e instituições do setor são convidados a acompanhar o projeto através do SFCOLAB ou a contactar para colaborações, expandindo esta ferramenta para outros municípios e regiões.

Referências:

Vilar, P. Martins, P., Siqueira, J., Pinto, C., Estevinha, R., Pian, L., Vazão. H. (2025). Desenvolvimento de Solução Geoespacial para a Operacionalização do Observatório da Agricultura do Oeste. Encontro de Utilizadores ESRI (EUE 2025), 29 de outubro de 2025, Lisboa, Portugal.