AgroZonar

La seguridad alimentaria de Panamá depende en gran medida de la producción de granos. Entre ellos, sobresale uno en particular: el arroz. Ya sea arroz con coco, con guandú o acompañado de menestras, este forma parte de la identidad panameña, es esencial en sus mesas y su producción constituye una actividad estratégica a nivel de economía nacional. Sin embargo, últimamente ha venido enfrentando desafíos críticos relacionados a la variabilidad climática, como toda la agricultura a nivel mundial. Sequías, inundaciones, olas de calor y cambios en los patrones de precipitación son factores que afectan directamente el rendimiento de los cultivos, incrementan los costos de producción y generan incertidumbre tanto para productores como los consumidores, asociaciones y entidades públicas.

Frente a estos desafíos, la capacidad de anticipar riesgos y comprender el comportamiento de los cultivos se vuelve cada vez más importante. Para nuestra fortuna, existe una gran cantidad de información disponible que se puede utilizar para monitorear las condiciones agrícolas, evaluar el estado de los cultivos y detectar posibles amenazas antes de que generen pérdidas graves. Plataformas como Copernicus, NOAA, NASA POWER, así como fuentes nacionales: Ministerio de Desarrollo Agropecuario (MIDA), Instituto de Innovación Agropecuaria (IDIAP),  el Instituto Meteorológico y de Hidrología de Panamá (IMPHA), entre otros, generan continuamente datos satelitales, climáticos y agronómicos de gran valor para el sector agrícola.

Sin embargo, tener la información disponible no significa que se pueda utilizar así por así. Aunque estos datos son públicos y, generalmente, gratuitos se encuentran fragmentados y dispersos entre múltiples fuentes, plataformas y formatos, dificultando el uso de estos para el agricultor de a pie. Un productor o asociación que desee obtener una visión completa de la situación de sus cultivos tendría que consultar diferentes sistemas, interpretar mapas y variables, analizar indicadores técnicos y comprender conceptos relacionados con teledetección, análisis climático y agronomía. 

Como resultado, una gran parte de la información permanece sin utilizar o solo es aprovechada por personas técnicas. El problema no es la falta de datos, tampoco el alto costo de acceso a estos, es la falta de herramientas que integren, interpreten y transformen la información técnica en diagnósticos comprensibles y recomendaciones accionables para quienes trabajan en el campo y nos brindan nuestros alimentos diarios.

Es así y bajo este contexto, que nace AgroZonar. Una solución tecnológica orientada a mejorar la visibilidad, el análisis y la gestión del cultivo del arroz, actuando como un puente entre el productor y las instituciones nacionales. La plataforma se dirige principalmente a las asociaciones arroceras que ya mantienen una relación de confianza y contacto directo con el productor y que, a su vez, presentan las necesidades de estos ante entes como el MIDA. Agrozonar les brinda la inteligencia satelital necesaria para monitorear los cultivos de sus asociados, generando alertas tempranas ante crisis climáticas como el Niño y Niña y pudiendo informar tanto a agricultores como a autoridades acerca de posibles pérdidas económicas y afectaciones en los cultivos a escala nacional.  

Validación del Problema

Con el objetivo de validar la existencia de la problemática y la posible demanda para una solución como esta, se estableció comunicación con actores relevantes del ecosistema agrícola nacional;

1. Karen González: Presidenta de la Asociación Nacional de Productoras y Pioneras en Arroz Bajo en Carbono y miembro de la Federación de Asociaciones de Productores de Arroz de Panamá (FAPAGRAP), indicó que actualmente los productores reciben información satelital, cada 5 días, a sus correos. Estos datos provenientes de los satélites de Copernicus están en crudo por lo que cada productor debe realizar su propio análisis posterior. Destacó la necesidad de herramientas más accesibles y sugirió WhatsApp como un medio amigable con el productor. Además, mencionó que existía la necesidad de un sistema que distinguiera plagas específicas para Panamá y un sistema que brindara datos en días nublados. Por último, nos expresó que existe interés en estadísticas agregadas a nivel provincial y nacional, ya sea a nivel de asociaciones o federación.

2. Manuel Ramos: Supervisor de base de datos geoespaciales, en el Ministerio de Desarrollo Agropecuario (MIDA), nos confirmó que existía un vacío de integración de datos satelitales a nivel institucional y nos recomendó enfocarnos en una zona piloto y un cultivo en específico.

A partir de estas conversaciones se identificó una necesidad en común y se eligió al arroz como punto de partida, debido a su gran importancia para la seguridad nacional, la disponibilidad de información técnica desarrollada por el Instituto de Investigación Agropecuaria de Panamá (IDIAP) y la posible alianza con organizaciones como la ANPPAC.

AgroZonar integra datos satelitales, climáticos y agronómicos para apoyar la toma de decisiones en el sector arrocero panameño, un proceso que tradicionalmente, dependía de observaciones en campo, experiencia acumulada y análisis manuales.

La plataforma recopila información proveniente de imágenes satelitales Sentinel-1 y Sentinel-2 y productos biofísicos como LAI, FAPAR y FCOVER disponibles a través de la API Estadística  del programa Copernicus. También, se incluye información técnica sobre variedades de arroz y condiciones óptimas desarrolladas por el IDIAP. En futuras versiones,se añadirán fuentes climáticas como NOAA, NASA POWER y CHIRPS.

Estos datos son procesados por nuestro sistema experto, el cual genera indicadores sobre el estado del cultivo, permitiendo a asociaciones y productores conocer sus parcelas mediante mapas interactivos, comparaciones históricas, alertas automáticas y reportes.

El sistema experto agrícola es el corazón de AgroZonar y el principal diferenciador de la plataforma. En su versión inicial, el sistema se basa en investigación propia, literatura científica  e información de la IDIAP, pero, a mediano y largo plaza, buscamos que AgroZonar se convierta una plataforma de conocimiento especializado, enriquecido con investigaciones de campo nuevas, que se realizarán junto a agrónomos idóneos y datos generados a partir de la propia plataforma.

La evolución natural de este sistema será la incorporación de modelos de aprendizaje automático entrenados por nosotros, con la información recopilada de Panamá. De esta forma, AgroZonar no solo utilizaría datos existentes, sino que también contribuiría a generar nuevo conocimiento agrícola para el país. 

Nuestro objetivo es recopilar datos que hoy no se registran, monitorear variables que no analizan y desarrollar inteligencia agrícola adaptada a la realidad panameña. AgroZonar aspira a convertirse en una fuente confiable de conocimiento especializado, sin perder el toque de accesibilidad necesaria para que sus resultados puedan ser comprendidos y utilizados por productores, asociaciones e instituciones, sin importar su nivel técnico.

A medida que la plataforma evolucione, el verdadero valor de esta residirá en el conocimiento acumulado a través de años de investigación, validación agronómica y recopilación de información específica sobre los cultivos panameños. Nuestro verdadero producto no son los datos, es la capa de razonamiento agrícola que construiremos sobre ellos. Una capa alimentada por datos geoespaciales, datos de Panamá, datos propios y datos históricos.

Mientras que otras plataformas muestran información, AgroZonar busca explicar qué está ocurriendo en el cultivo, por qué está ocurriendo y qué acciones pueden tomarse para mejorar los resultados.

Modelo de Negocio

AgroZonar operará bajo un modelo patrocinado con transición a plataforma SaaS, diseñado para el contexto del sector agropecuario panameño, pero con miras de expansión a toda Latinoamérica.

1. Prototipo y Flujo de Uso

Lo que se realizó para el prototipo fue lo siguiente: 

1. La asociación agrícola se registra en la plataforma y obtiene acceso a su dashboard.

2. La asociación registra a sus productores asociados, permitiendo mantener organizada la información de cada miembro en un futuro.

3. Cada parcela se registra y se vincula a su respectivo productor. A la parcela se le agrega ciertos datos básicos y se dibuja directamente su ubicación en un mapa donde se obtienen el área en hectáreas y se almacena en la base de datos.

4. Una vez registrada la parcela, se registra la siembra correspondiente, destacando su fecha de siembra y cosecha estimada y variedad de arroz sembrada

5. Las parcelas registradas aparecen automáticamente en el mapa interactivo de AgroZonar, donde la asociación puede navegar entre parcelas, visualizar información y obtener diagnósticos en un rango de fechas.

6. Al seleccionar un rango de fechas, AgroZonar muestra la lista de parcelas sembradas en ese período y procesa información de múltiples fuentes para generar diagnósticos automáticos

7. AgroZonar presenta un resumen ejecutiv con los siguientes indicadores:

   1. NDVI: Vigor y salud general de la vegetación.

   2. NDWI: Contenido de agua.

   3. NDRE: Clorofila y estado nutricional.

   4. SAVI: Similar al NDVI, pero corrigiendo el efecto del suelo desnudo.

   5. VV: Estructura y humedad superficial.

   6. VH: Biomasa y estructura del cultivo.

   7. RATIO: Relación entre VV y VH. Útil para etapas de crecimiento y cambios estructurales del cultivo.

   8. RVI: Vigor y densidad de la vegetación.

   9. LAI: Área foliar del cultivo.

   10. FAPAR: Radiación solar absorbida por la vegetación.

   11. FCOVER: Porcentaje de cobertura vegetal del suelo.

   12. Nivel de riesgo

   13. Diagnóstico agronómico

8. Arquitectura Tecnológica

Nuestra aplicación web fue construida de la siguiente manera:

• Frontend: React, Vite, Leaflet, OpenStreetMap, GeoRaster

• Backend: Python, Django, Rasterio, Numpy

• Base de Datos: PostgreSQL con extensión PostGIS

• Datos Satelitales: Sentinel-1, Sentinel-2, Copernicus Statistical API y Copernicus Data Space Ecosystem

• Sistema Experto: Motor de reglas agrónomas desarrollado en Python

• Reportes: Exportación a PDF

1. Modelo de Negocio

AgroZonar operará bajo un modelo B2B2C con transición progresiva hacia Software como servicio (SaaS), diseñado para facilitar la adopción dentro del sector agropecuario en el cual aún existe cierto grado de resistencia hacia nuevas tecnologías, por lo que utilizaremos a las asociaciones agropecuarios como ruta de entrada y a la vez cliente principal.

En su etapa inicial, AgroZonar sería financiado mediante programas de innovación y cooperación internacional permitiendo validar la solución junto a asociaciones sin que estas deban cubrir el costo de uso durante esta fase. Se buscaría documentar el impacto real del monitoreo, obtener testimonios de usuarios y recopilar datos del agro panameño ,con el objetivo de fortalecer nuestro sistema experto.

Con la validación realizada, AgroZonar evolucionaría a un modelo de suscripción dirigido a instituciones públicas como MIDA, el IMA o el IDIAP, que requieran monitoreo a gran escala. 

Modelo Freemium 

Las asociaciones podrán continuar utilizando una versión gratuita pero limitada. Esta versión les permitirá visualizar solo al áreas donde esta constituida la asociación, consultar diagnósticos básicos de los cultivos y acceder a información histórica y predictiva limitada, obteniendo así diagnósticos a corto plazo. En su versión premium, se contarán con dashboards personalizados para cada productor, historial completo de parcelas y cultivos, estimaciones de ganancias y pérdidas, pronósticos extendidos, reportes avanzados y análisis comparativos.

Se les permitirá crear accesos directos a los productores para automatizar el proceso de aviso y envío de alertas y que ya no funja la asociación como intermediaria, sino que el productor reciba sus alertas y/o reportes directamente en el medio de su preferencia. Cada usuario asociado tendrá un costo que deberá ser cubierto ya sea por la asociación o por el productor individual.

1. Costos y Presupuesto en dólares estadounidenses

Los costos que estimamos para un desarrollo de aproximadamente 6 meses de duración son los siguientes:

Recursos Humanos

• Programadores a tiempo completo (2): $30000 USD

• Consultoría geoespacial y validación territorial: $3000

• Consultoría con agrónomo validador: $3000

Infraestructura Tecnológica

• Servidores frontend, backend y base de datos: $3000

• Almacenamiento de productos satelitales y reportes (Amazon S3 o equivalente): $600

• Dominio web: $20

Comunicación y Reportes

• WhatsApp Business API: $300

• Servidor de correo (Resend, Sendgrid o similar): $300

Aspectos Legales y Administrativos

• Constitución legal y formalización de empresa: $1000

• Servicios contables y administrativos: costos variables

• Servicios legales complementarios: costos variables

El total aproximado para 6 meses: $41220 USD, sin incluir servicios contables y legales. Si se cuenta con financiamiento extra podrá destinarse a actividades de validación con productores (viajes a campo), mejoras funcionales y adquisición de equipamiento complementario.

1. Planes a Futuro

Fase 1: Desarrollo y Validación de AgroZonar 1.0 (0-6 meses)

Durante esta fase, se busca desarrollar y lanzar AgroZonar 1.0 enfocado en el cultivo de arroz en Panamá.

Objetivos:

• Implementar la plataforma de monitoreo satelital y climático

• Integrar sistema experto agronómico para diagnósticos de cultivos con reglas validadas por un agrónomo idóneo

• Registrar diversas asociaciones y que estas registren a sus productores con parcelas y siembras

• Generar alertas y reportes automáticas que podrán ser compartidas por las diferentes asociaciones

• Validar plataforma en las principales regiones arroceras de Panamá (Chiriquí, Veraguas, Los Santos)

Resultado esperado:

- Agrozonar 1.0 estaría operando en Panamá, proporcionando diagnósticos y recomendaciones para asociaciones y productores arroceros

Indicadores de éxito

• Asociaciones registradas

• Productores registrados

• Parcelas monitoreadas

• Hectáreas monitoreadas

• Diagnósticos generados

• Reportes exportados

Esta fase busca realizar una evaluación técnica, económica y operativa para definir la estrategia de crecimiento de la plataforma basada en los resultados de los 6 primeros meses.

Alternativas a evaluar:

• Expansión a otros cultivos en Panamá

• Expansión del modelo arrocero a otros países productores de arroz

• Expansión simultáneo a diferentes países con diferentes cultivos

• Adición de funcionalidades especializadas en arroz, como monitoreo de enfermedades, modelos predictivos más precisos, integración con drones, etc.

Resultado esperado:

Definición de hoja de ruta de crecimiento de AgroZonar para los próximos años. Dependiendo de los resultados a nivel estrategia, AgroZonar llevaría este plan a cabo, en busca de aumentar su crecimiento, su adopción o su especialización.

1. Equipo

Para volver AgroZonar una realidad, contamos con un equipo interdisciplinario de panameños compuesto por:

• Aníbal Alveo:  Estudiante de Ingeniería Informática Culminando la Carrera, con 3 años de experiencia en desarrollo full stack, gestión de bases de datos y creación de herramientas para la visualización de datos en instituciones gubernamentales. Cuenta con conocimiento en Python, SQL, procesos ETL para la extracción, Transformación y carga de datos, el análisis y generación de reportes con Power BI y herramientas web.

• Katherine Centeno: Geógrafa profesional con más de 15 años de experiencia transformando datos geoespaciales en herramientas de decisiones estratégicas para el sector público panameño y organismos multilaterales (CAF, PNUD, EUROCLIMA). Ha diseñado y desarrollado sistemas de información geográfica (SIG) y visores geoespaciales que han fortalecido la planificación de inversiones públicas, ordenamiento territorial y la gestión de riesgos ambientales y climáticos. En su día a día utiliza de manera intensiva ArcGIS y cuenta, también, con experiencia en QGIS, desenvolviéndose tanto en proyectos propietarios como open source. Su perfil integra liderazgo técnico, capacidades analíticas y experiencia en gobernanza de datos, con un enfoque en resiliencia climática, desarrollo sostenible y generación de soluciones territoriales en pro del desarrollo del país. 

• Mayrenis Gómez: Estudiante de último año de Desarrollo de Software y Marketing y Comunicación Digital, con experiencia en la ejecución de proyectos académicos y presentaciones tipo pitch deck. Cuenta con conocimientos en emprendimiento y negocios, análisis de audiencias, diseño de estrategias de comunicación y traducción de información técnica y datos complejos a un lenguaje comprensible para distintos públicos. Además, programa en lenguajes como Javascript y SQL para el desarrollo de aplicaciones web, destacando su habilidad para el diseño y mantenimiento de base de datos, así como en la limpieza, transformación y carga de datos en diferentes sistemas de gestión de bases de datos.

Esta combinación de perfiles permite que AgroZonar no solo sea una solución tecnológica sino también una herramienta comprensible y utilizable mientras que a su vez toma en cuenta las variables relevantes para el estudio de la tierra y de los cultivos.

AgroZonar busca modernizar estructuras ya existentes y brindarle más herramientas y poder a aquellas federaciones y asociaviones que, día a día, ya realizan un enorme esfuerzo por el bienestar del productor panameño. 

No es solo una idea vacía, es un propuesta con visión diseñada para que AgroZonar sea el aliado estratégico de cualquier productor agrícola. 

Porque el futuro del agro solo puede asegurarse si cuidamos el presente. Y para cuudar el presente, la mejor herramienta son los datos.

AgroZonar, el asistente inteligente agrícola que protege el cultivo y fortalece la toma de decisiones.