I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b er   20 25 ,   p p .   5 8 4 7 ~ 5 8 5 3   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 6 . pp 5 8 4 7 - 5 8 5 3           5847       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   O ptimi za tion o wa ter  reso ur ce m a na g ement in  cro ps usi ng   sa tellit technolo g y  and a rtif icia l i n telligence  tech niq ues       E rick   Sa lv a do Rey es - G a lv á n F re dy   Alex a nd er   B o liv a r - G o m ez ,   Yeiso n Alber t o   G a r s - G ó m ez   R e m o t e   S e n si n g   M a s t e r ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   A r c h i t e c t u r e ,   U n i v e r si d a d   C a t ó l i c a   d e   M a n i z a l e s,   C a l d a s,   C o l o m b i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   7 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J u l 2 2 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Sep   1 4 ,   2 0 2 4       Th is stu d y   a ims   to   o p t imiz e   wa ter   c o n su m p t io n   in   a v o c a d o   c r o p s t h ro u g h   t h e   a p p li c a ti o n   o sa telli te  tec h n o l o g y ,   m a c h in e   lea rn i n g   a l g o rit h m s,  a n d   p re c ise   c li m a te  d a ta  fro m   th e   c li m a te  h a z a rd g ro u p   i n fra re d   p re c ip it a ti o n   wi th   sta ti o n ( CHIRPS )   s y ste m .   Cro p   c las sifica ti o n   in   sa telli te  i m a g e is  c o n d u c ted   u sin g   th e   ra n d o m   fo re st  a l g o rit h m ,   e n a b li n g   d e tailed   c a teg o riza ti o n   o c u lt iv a ted   a re a s,  u rb a n   lan d ,   so il ,   a n d   v e g e tati o n ,   wi th   a   sp e c ifi c   fo c u o n   a v o c a d o d u e   to   t h e ir  h i g h - wa ter  d e m a n d .   G iv e n   it s   e c o n o m ic  imp o rtan c e   a n d   sta tu s   a o n e   o t h e   m o st   wa ter - in ten s iv e   c ro p s,   a v o c a d o   c u lt iv a ti o n   p re se n ts   a   c rit ica c h a ll e n g e   fo a g ricu lt u ra l   su sta in a b il it y .   To   v a li d a te  p re d ictiv e   m o d e ls  a n d   e n su re   c la ss ifi c a ti o n   a c c u ra c y ,   a d v a n c e d   e v a l u a ti o n   m e th o d o l o g ies   s u c h   a th e   c o n f u si o n   m a tri x   a n d   Co h e n ' k a p p a   i n d e x   a re   u ti li z e d ,   q u a n ti fy in g   th e   p re c isio n   a n d   re li a b il it y   o th e   re su lt s.  T h is  e stim a ti o n   o wa ter  c o n su m p ti o n   u n d e d e ficit   a n d   su r p lu s   c o n d it i o n o ffe rs  k e y   in sig h ts  f o e fficie n t   wa ter  m a n a g e m e n in   a v o c a d o   c u l t iv a ti o n .   Th e   re su lt g e n e ra ted   c a n   e n h a n c e   a g ricu lt u ra l   e fficie n c y   b y   a li g n in g   wa ter  u se   with   th e   c ro p ’s   a c tu a re q u irem e n ts,  t h e re b y   c o n tri b u ti n g   to   th e   re d u c ti o n   o it s wa ter fo o tp r in t .   K ey w o r d s :   Ar tific ial  in tellig en ce   Geo s p atial  in f o r m atio n   R em o te  s en s in g   Satellite im ag er y   W ater   r eso u r ce   m an ag e m en t   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Yeiso n   Alb er to   Gar s - m e z   Facu lty   o f   E n g in ee r in g   an d   Ar ch itectu r e,   Un iv er s id ad   C ató lica  d Ma n izale s   C r 2 3   No   6 0 - 6 3 ,   Ma n izale s ,   C o lo m b ia   E m ail:  y g ar ce s @ u cm . ed u . c o       1.   I NT RO D UCT I O N   Ag r icu ltu r p lay s   c r u cial  r o l in   th g lo b al  ec o n o m y   a n d   f o o d   s ec u r ity   b y   p r o v i d in g   th e   n ec ess ar y   r eso u r ce s   to   s u s tain   g r o win g   p o p u latio n   [ 1 ] [ 4 ] .   Ho we v er ,   d em o g r ap h ic  ex p an s io n   an d   clim ate  ch an g e   p o s s ig n if ican t   ch allen g es   f o r   m a n ag in g   n atu r al  r eso u r c es,  p ar ticu lar ly   wate r   [ 5 ] [ 6 ] .   As  f o o d   d em an d   in cr ea s es,  s o   d o es  th e   p r ess u r o n   wate r   s y s tem s ,   wh ic h   a r alr ea d y   r ea c h in g   cr itical  lim its   in   m an y   r e g io n s   wo r ld wid e.   Ag r icu ltu r is   o n o f   th m o s wate r - in ten s iv ac tiv ities ,   p ar ticu lar ly   f o r   s p ec if ic  cr o p s   th at  r eq u ir e   s u b s tan tial  am o u n ts   o f   th is   r eso u r ce   to   d ev elo p   [ 7 ] [ 8 ] .   T h c u r r en t   s itu atio n   ca lls   f o r   i n n o v ativ an d   s u s tain ab le  ap p r o ac h es  th at   o p tim ize  wate r   u s w h ile  m ain tain in g   ag r icu ltu r al  p r o d u ctiv ity   with o u t   co m p r o m is in g   n atu r al  r eso u r c es f o r   f u tu r g e n er atio n s .   Am o n g   ag r ic u ltu r al  p r ac tices  th at  s ig n if ican tly   im p ac wate r   co n s u m p tio n ,   av o ca d o   cu lti v atio n   h as  b ec o m o n o f   th m o s r elev an ca s es   [ 9 ] [ 1 1 ] .   T h is   tr o p ical  f r u it  is   h ig h ly   v al u ed   wo r ld wid f o r   its   n u tr itio n al  b en ef its   a n d   h as  ex p er ien ce d   r em ar k a b le  in c r ea s in   d em an d ,   lead in g   to   s u b s t an tial  ex p a n s io n   in   cu ltiv atio n   ar ea s   [ 1 2 ] .   Acc o r d in g   to   th e   Fo o d   an d   A g r icu ltu r Or g an izatio n   o f   th Un ited   Natio n s   ( FAO)   in   its   r ep o r Ma jo r   T r o p ical  Fru its Ma r k et  An aly s i s ,   g lo b al  p er   ca p ita  av o ca d o   co n s u m p tio n   h as  in cr ea s ed   b y   3 9 . 9 o v er   th last   d ec ad e ,   u n d er s co r in g   th p o p u lar ity   an d   r ap id   g r o wth   o f   th is   p r o d u ct   [ 1 3 ] .   Me x ico   is   th e   wo r ld ' s   lead in g   p r o d u ce r   an d   ex p o r ter   o f   av o ca d o s ,   ac co u n t in g   f o r   4 5 . 9 5 o f   th e   g lo b al   s u p p ly ,   with   m o s t   p r o d u ctio n   co n ce n tr ated   in   th e   s tate  o f   Mic h o ac án ,   f o llo wed   b y   J alis co   an d   o t h er   s tates  [ 1 4 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 8 4 7 - 5 8 5 3   5848   Mic h o ac án ,   wh ich   co n tr ib u t es  7 5 o f   th n atio n al  av o ca d o   p r o d u ctio n ,   f ac es  s ig n if ican t   en v ir o n m en tal  is s u es  d u to   th ex p an s io n   o f   th is   cr o p ,   in clu d in g   th d is r u p tio n   o f   h y d r o lo g ical  p r o ce s s es  ca u s ed   b y   h ig h   wate r   co n s u m p tio n .   Stu d ies  in d icate   th at  ea ch   k ilo g r am   o f   av o ca d o   h a s   an   av er ag e   g lo b al   wate r   f o o tp r in o f   1 , 1 3 2   liter s   d u r in g   its   cu ltiv atio n   p er io d ,   with   an   ad d itio n al  8 4 9   liter s   r eq u ir e d   to   d ilu te  co n tam in an ts   g en er ate d   d u r i n g   p r o d u ctio n   [ 1 5 ] .   I n   f o u r   m u n icip alities   with in   Mic h o ac án 's  av o ca d o - g r o win g   r eg io n ,   th a v er ag e   wate r   r e q u ir em en is   1 , 1 8 1 . 6   liter s   p er   k ilo g r am ,   r an g in g   f r o m   7 8 2 . 9   liter s   u n d e r   r ain f ed   co n d itio n s   to   1 , 5 8 0 . 4   liter s   with   ir r ig atio n   [ 1 6 ] .   T h is   co n tex u n d er s co r es  th n ee d   f o r   m o n ito r i n g   an d   an aly tical  to o ls   th at  ca n   s u p p o r d ec is io n - m ak i n g   to   s u s tain a b ly   m an a g av o ca d o   c u ltiv atio n   an d   m in im ize  its   en v ir o n m en tal  im p ac t.   Av o ca d o   c u ltiv atio n ,   p a r ticu la r ly   in   r eg i o n s   lik Mic h o ac á n ,   h as  u n d er g o n e   in ten s iv ex p a n s io n   d u e   to   its   h ig h   p r o f itab ilit y   an d   in cr ea s in g   in ter n atio n al  d em an d .   Ho wev er ,   th is   ex p an s io n   h as  s ig n if ican tly   in cr ea s ed   wate r   u s ag in   ar ea s   with   lim ited   wate r   r eso u r ce s ,   g en er atin g   en v ir o n m en tal  a n d   s o cial  ten s io n s .   T h in ten s iv ex tr ac tio n   o f   w ater   f o r   ir r ig atio n ,   co m b i n ed   with   th co n v er s io n   o f   f o r est s   an d   n atu r al  lan d s   in to   ag r icu ltu r al  ar ea s ,   h as a lte r ed   lo ca l h y d r o lo g ical  p r o ce s s es,  d eg r ad e d   s o ils ,   an d   r e d u ce d   b io d i v er s ity .   C lim ate  ch an g ex ac e r b ates  th ese  is s u es  b y   in ten s if y in g   d r o u g h ts   an d   in c r ea s in g   p r ec ip itatio n   v ar iab ilit y ,   wh ich   r ed u c es  wate r   av ailab ilit y   an d   th r ea ten s   th s u s tain ab ilit y   o f   cr o p s .   Acc o r d in g   to   th r ep o r C lim ate  C h an g 2 0 1 4 im p a cts,  ad ap tatio n ,   an d   v u l n er ab ilit y   b y   th in ter g o v er n m en ta p an el  o n   clim ate   ch an g ( I PC C ) ,   ag r icu ltu r n o o n ly   f ac es  ch allen g es  s u ch   a s   r eso u r ce   s ca r city   an d   g r ee n h o u s g as  em is s io n s   b u m u s also   p lay   an   ac tiv r o le  in   clim ate  ch an g m itig atio n   th r o u g h   s u s tain ab le  p r ac ti ce s   an d   in n o v ativ e   tech n o lo g ies.   I n   th is   c o n tex t,   it  is   ess en tial  to   d ev elo p   tec h n o lo g ical  to o ls   th at  en ab le   ef f icie n an d   s u s tain ab le  m o n ito r in g   o f   wate r   u s an d   l an d   c o v er   [ 1 7 ] [ 1 9 ] .   T h e   u s o f   s atellite  d ata  an d   m a ch in e   lear n in g   alg o r ith m s ,   s u ch   as  r an d o m   f o r est ,   p r es en ts   p r o m is in g   s o l u tio n   f o r   id en tify in g   cr itical  wate r   c o n s u m p tio n   ar ea s ,   ac cu r ately   class if y in g   ag r ic u ltu r al  lan d ,   a n d   ass ess in g   en v ir o n m en tal  im p ac t.   T h ese  tec h n o lo g ies  f ac ilit ate  in f o r m e d   d ec is io n - m ak in g   a n d   ca n   g u id t h im p lem en tati o n   o f   s tr ateg ies  th at  m itig ate   t h n e g ativ im p ac ts   o f   in te n s iv av o ca d o   p r o d u cti o n .   W ith o u t   c o m p r eh en s iv ap p r o ac h   th at   in teg r ates  tec h n o lo g ical  in n o v atio n   an d   s u s tain ab le  r eso u r ce   m an ag em en t,  th p r o b lem s   ass o ciate d   with   in ten s iv av o ca d o   c u ltiv atio n   ar lik ely   to   wo r s en ,   jeo p a r d izin g   b o th   th s ec to r s   ec o n o m ic  v iab ilit y   an d   lo n g - ter m   e n v ir o n m en tal  co n s er v atio n .   T h is   r esear ch   f o cu s es  o n   th g eo s p atial  class if icatio n   o f   a v o ca d o   c u ltiv atio n   a r ea s   th r o u g h   m ac h in e   lear n in g   tech n iq u es  an d   s atellite  im ag an aly s is   [ 2 0 ] [ 2 2 ] .   T h m ain   o b jectiv is   to   d elin e ate  cu ltiv ated   ar ea s   to   en ab le   p r ec is m o n ito r in g   o f   wate r   co n s u m p tio n   ass o ciate d   with   th is   cr o p ,   f ac ilit ati n g   th e   ad o p tio n   o f   s u s tain ab le  wate r   m an ag em en s tr ateg ies.  T o   ac h iev th is ,   s atellite  an d   clim atic  d ata  f r o m   p latf o r m s   s u ch   as   Go o g le  E ar th   E n g i n e   ( GE E )   [ 2 3 ] [ 2 4 ]   a n d   clim ate  h az ar d s   g r o u p   in f r ar ed   p r ec i p itatio n   with   s tatio n s   ( C HI R P S )   will  b u tili ze d ,   p r o ce s s ed   th r o u g h   m ac h in le ar n in g   m o d el  [ 2 5 ] [ 2 6 ] .   T h o b tain ed   d ata  will  b e   u s ed   to   ac cu r ately   esti m ate  wate r   u s ag an d   ev al u ate  th s u s tain ab ilit y   o f   cu r r e n p r ac tices,  aim in g   to   o p tim ize  r eso u r ce s   an d   r ed u ce   th en v ir o n m en tal  im p ac t o f   a v o ca d o   cu ltiv atio n   in   v u ln e r ab le  r eg io n s .   T h is   ar ticle  is   o r g an ized   in to   th s ec tio n s Ma ter ial s   an d   Me th o d s t h is   s ec tio n   p r esen ts   th f lo w   d iag r am   o f   th m eth o d o lo g y   c ar r ied   o u t;  it  also   b r ief ly   d escr ib es  th d ata,   to o ls ,   a n d   p r o ce d u r es  em p lo y ed   in   th is   r esear ch .   Ad d itio n ally ,   it   ex p lain s   th im p o r tatio n   o f   cli m ate  d ata  f r o m   C HI R PS   an d   m o d er ate  r eso lu tio n   im ag in g   s p ec tr o r ad io m eter   ( MO DI S )   an d   th ca lcu latio n   o f   wate r   b alan ce   m etr ics.  T h e o r y   an d   C alcu latio n s :   p r o v id es  t h th eo r etica b asis   an d   f o r m u las  u s ed   in   th e   ca lc u latio n   o f   th wate r   b alan ce   a n d   o t h er   m etr ics  o f   in ter est,  g r o u n d in g   th m eth o d s   f o r   d ata  p r o ce s s in g   an d   an a ly s is .   Deta il s   o n   th in co r p o r a tio n   o f   clim ate  d at a   f r o m   C HI R PS   an d   MO DI ar also   in clu d e d .   R esu lts   an d   D is cu s s io n t h is   s ec tio n   p r esen ts   th f in d in g s   o f   t h e   p r o p o s ed   m o d el,   in clu d i n g   th ac cu r ac y   in   class if y in g   av o ca d o   cu ltiv atio n   ar ea s ,   th esti m atio n   o f   wate r   co n s u m p tio n ,   an d   th ass o ci ated   en v ir o n m en tal  im p ac t.  T h r esu lts   ar d is cu s s ed   in   r elatio n   to   p r ev io u s   s tu d ies,  an d   th ef f ec tiv en ess   o f   th ap p r o ac h   in   wate r   m an ag em en is   an aly ze d .   C o n cl u s io n s Su m m ar izes   th co n tr ib u tio n   o f   th s tu d y   a n d   p r o p o s es  r ec o m m en d atio n s   f o r   f u tu r r esear c h   an d   s u s tain ab le  m an ag em e n p r ac tices in   ag r icu ltu r e .       2.   M AT E R I AL S AN M E T H O DS   GE E ,   clo u d - b ased   p latf o r m ,   was  u s ed   f o r   p r o ce s s in g   an d   an al y zin g   lar g e   g eo s p ati al  d atasets ,   in clu d in g   ac ce s s in g   s atellite  im ag er y   a n d   co n d u ctin g   lar g e - s ca le  an aly s es.  L an d s at  8   i m ag es  ( 3 0 m   s p atial  r eso lu tio n )   wer u s ed   f o r   lan d   co v er   an aly s is ,   ca p tu r in g   d ata  in   m u ltip le  s p ec tr al  b an d s   s u itab le  f o r   v eg etatio n   in d ex   ca lcu latio n s   an d   class if icatio n .   I m ag es  wer o b tain e d   v ia  GE E .   Pre cip itatio n   d ata   wer s o u r ce d   f r o m   C HI R P S,  co m b in in g   s atellite  esti m ates a n d   s tatio n   d ata  f o r   d aily   p r ec ip itatio n   r ec o r d s .   T h im p lem en ted   m eth o d o lo g y   in teg r ates  s tan d ar d ized   ap p r o ac h es  in   r em o te  s en s in g   with   th n o v el  ap p licatio n   o f   m ac h in lear n i n g   alg o r ith m s   f o r   wate r   r eso u r ce   m an ag e m en in   cr o p s .   T h ju s tific atio n   f o r   th ese  m eth o d s   lies   in   th eir   ab ilit y   to   ef f icien tly   p r o ce s s   lar g v o lu m es o f   g e o s p atial  an d   cli m ate  d ata,   en ab lin g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       Op timiz a tio n   o f wa ter r eso u r c ma n a g eme n t i n   cro p s   u s in g   …    ( E r ick  S a lva d o r   R ey es - Ga l n )   5849   ac cu r ate  lan d   co v er   class if icatio n   an d   r eliab le  esti m atio n   o f   wate r   co n s u m p tio n ,   th er eb y   v alid atin g   th ei r   s u itab ilit y   f o r   s tu d y   r ep licatio n   in   o th e r   ag r ic u ltu r al  r eg i o n s .   N o r m a l i z e d   d i f f e r e n c e   v e g e t at io n   i n d e x   ( NDVI )   b a n d   d at a   f r o m   M O D I S   w e r u s e d   t o   es t im a t e   w at e r   c o n s u m p t i o n ,   p r o v i d i n g   i n s i g h t s   i n t o   v e g e t a t i o n   h e a l t h .   S e n t i n e l - 2   a n d   L a n d s a t   i m a g e s   w e r e   im p o r t e d   i n t o   G E E ,   a p p l y i n g   c l o u d   f i lt e r s   a n d   s e l e ct i n g   o p t i m al   d a t es   t o   c r e at e   m o s a i c   i m a g e   f o r   a c c u r a t l a n d   co v e r   c l a s s i f i c a ti o n .   T h e   s t u d y   a r e a ,   i n c l u d i n g   u r b an   a r e a s ,   c r o p s ,   a n d   v e g e t at i o n ,   w a s   d e l i n e at e d   u s i n g   g e o m e t r i e s   i n   G E E .   B a n d s   B 4   ( r e d ) ,   B 5   ( n e a r - i n f r a r e d ) ,   an d   B 3   ( g r e e n )   g e n e r a t e d   R GB   c o m p o s i t es   t o   h i g h l i g h t   la n d s ca p e   f e a t u r e s .   ND V I   a n d   s o i l   a d j u s t e d   v e g e t at i o n   in d e x   ( S A V I )   w e r e   c a l c u l at e d   a s   i n p u t s   f o r   t h e   r a n d o m   f o r e s t   m o d e l   t o   e n h a n c e   d i f f e r e n t i a t i o n   b e t we e n   l a n d   c o v e r   t y p e s .   A   s u p e r v i s e d   t r a i n in g   d a t a s e t   w as   c r e a t e d   w it h   s am p l e s   o f   l a n d   c o v e r   c l a s s es   ( u r b a n ,   t r e e s ,   s o i l ,   a v o ca d o ) ,   i d e n t i f i e d   w it h   s p e ci f i c   co l o r s   i n   G E E   as   s h o w n   i n   Fig u r e   1 .           Fig u r 1 .   Me th o d o lo g ical  f lo w   f o r   cr o p   class if icatio n   an d   wate r   b alan ce   esti m atio n   u s in g   s atellite  im ag es       T h r an d o m   f o r est   alg o r ith m ,   k n o wn   f o r   co m b in in g   m u lt ip le  d ec is io n   tr ee s   f r o m   r an d o m   s u b - s am p les,  was  u s ed .   I ts   en s em b le  ar ch itectu r e   im p r o v es  ac c u r ac y   a n d   s tab ilit y ,   esp ec ially   in   n o is y   d atasets .   T h tech n iq u u s es  B ag g in g   an d   r an d o m   s u b s p ac m eth o d s   to   av o id   o v er f itti n g .   T h cl ass if ier   wa s   tr ain ed   u s in g   th s u p er v is ed   d ata,   f in e - tu n ed   with   s elec ted   s p ec tr al   b an d s   an d   v eg etatio n   in d ices   NDVI ,   an d   SAVI .   T h m o d el  u s ed   1 0 0   tr ee s   to   g en er ate  class if ied   im ag ass ig n in g   a   lan d   u s ca teg o r y   to   e ac h   p ix el.   E v alu atio n   m et r ics  in clu d in g   t h co n f u s io n   m at r ix ,   k ap p i n d ex ,   User   Acc u r ac y   ( UA) ,   an d   Pro d u ce r   Acc u r ac y   ( PA)   wer e.   v alid atio n   d ataset  was  g en er ated   b y   s am p lin g   L an d s at  im ag es  to   co m p ar o r ig in al   an d   v alid ated   class if icatio n s .   Valid atio n   v ar iab les  wer m a r k ed   with   s p ec if ic  co l o r s tu r q u o is ( "Va lUr b an ") ,   p u r p le  ( "Va lTr ee s ") ,   r e d   ( " ValSo il") ,   g r ee n   ( "Va lAv o ca d o ") .   ( See  Ap p en d ix   C   f o r   C o n f u s io n   Ma tr ix ,   Ap p en d ix   f o r   Acc u r ac y   Me tr ics).   T h ar ea   o f   ea ch   class   wa s   ca lcu lated   in   s q u ar m eter s   b ased   o n   L an d s at' s   3 0   m ²  p er   p ix el  r eso lu tio n   an d   co n v er ted   to   h ec tar es.   T o   en s u r r e p licab ilit y ,   th r e s ea r ch   p r o ce d u r f o llo wed   d etailed   s eq u en ce .   First,  s atellite  im ag es   wer im p o r ted   in to   GE E ,   ap p ly in g   clo u d   f ilter s   an d   s elec tin g   o p tim al  d ates  f o r   m o s aic  cr ea tio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 8 4 7 - 5 8 5 3   5850   Su b s eq u en tly ,   NDVI   an d   SA VI   v eg etatio n   in d ices  wer c alcu lated   as  in p u ts   f o r   th e   r a n d o m   f o r est  m o d el.     s u p er v is ed   tr ain in g   d ataset  was  cr ea ted   f r o m   lan d   c o v er   class   s am p les,  id en tifie d   wit h   s p ec if ic  co lo r s   i n   GE E .   T h r a n d o m   f o r est  class if ier   was  tr ain ed   an d   f in e - tu n e d   with   th s elec ted   s p ec tr al  b a n d s   an d   v eg etatio n   in d ices,  g en er atin g   class if ie d   im ag e.   Fin ally ,   ev alu atio n   m etr ics  s u ch   as  th co n f u s io n   m atr ix   an d   k ap p a   in d ex   wer u s ed   to   v alid ate  cl ass if icatio n   ac cu r ac y .   NDVI   d ata  ( MO DI S)  an d   p r ec ip itatio n   d ata  ( C HI R PS )   wer p r o ce s s ed   v ia  GE E .   Daily   wate r   co n s u m p tio n   was   ca lcu lated   as  th d if f er en ce   b etwe en   d ai ly   ev ap o tr a n s p ir atio n   ( d er iv e d   f r o m   NDVI )   an d   d aily   p r ec ip itatio n .   Mo n th ly   w ater   co n s u m p tio n   was c alcu lated   as a   s u m   o f   d aily   v alu es.  T h is   m o n th ly   im ag e,   m u ltip lied   b y   th e   lan d   co v e r   c lass if icatio n ,   is o lated   co n s u m p tio n   f o r   t h a v o ca d o   ar ea .   B ased   o n   SAGAR PA   d ata  ( 1 0 . 7   to n s /h a   y ield ) ,   a   c o n s u m p tio n   o f   1 2 , 6 4 3 , 1 2 0   liter s /h was  ass u m ed .   T h is   wa s   m u ltip lied   b y   th e   to tal  av o ca d o   ar ea   to   esti m ate  to tal  wate r   r eq u ir ed .   R an d o m   f o r est  was  ch o s en   f o r   its   ab ilit y   to   h an d le  l ar g d atasets   an d   p er f o r m   m u lticlas s   class if icatio n s .   I cr ea te s   an   en s em b le  o f   d ec is io n   tr ee s ,   ass ig n in g   p ix els  to   ca teg o r ies  ( u r b an ,   tr ee s ,   s o il,  av o ca d o )   v ia  v o tin g .   I r ed u ce s   v ar ian ce   an d   is   r o b u s ag ain s o v er f itti n g   in   s atellite  im ag class if icatio n .   T h e   co n f u s io n   m atr ix   co m p ar es  m o d el  p r ed ictio n s   with   r ef er en ce   d ata.   R o ws  r ep r esen ac tu al  class e s ,   co lu m n s   r ep r esen p r ed icted   class es.  Mo d el  ac cu r ac y   is   e v alu ated   u s in g   th is   m atr ix .   Diag o n al  el em en ts   s h o co r r ec class if icatio n s ; o f f - d iag o n al  s h o er r o r s .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h r an d o m   f o r est  class if icat io n   m o d el  ac h ie v ed   r o b u s p er f o r m a n ce   with   a n   o v er all  a cc u r ac y   o f   8 5 . 8 2 an d   k ap p in d ex   o f   0 . 8 1 .   T h is   alig n s   with   f in d in g s   in   [ 2 7 ]   o n   th alg o r ith m ' s   ef f ec tiv en ess   with   m u lti - s o u r ce   o r   n o is y   s atellite  d ata.   T h ac cu r ac y   en s u r es  r eliab le  id en tific atio n   o f   lan d   u s ar ea s av o ca d o   cu ltiv atio n   ( 5 , 1 1 6   h ec tar es),   u r b an   ar ea s   ( 1 , 8 7 7   h ec tar e s ) ,   f o r ests   ( 4 , 1 3 6   h ec tar es),   an d   b ar r en   lan d s     ( 2 , 5 9 0   h ec tar es).   T h Kap p v alu o f   0 . 8 1   v alid ates th m o d el's r o b u s tn ess .   T h f in d i n g s   o f   th is   s tu d y ,   d em o n s tr atin g   h ig h   ac cu r a cy   in   av o ca d o   cr o p   class if icatio n   an d   q u an tific atio n   o f   its   wate r   d e m an d ,   h a v s ig n if ican im p licatio n s   f o r   s u s tain ab le  ag r ic u ltu r al  m an ag em e n t.  T h ey   h ig h lig h th e   in s u f f icien cy   o f   n atu r al   p r ec i p itatio n   t o   m ee t   av o ca d o ' s   wate r   n ee d s ,   u n d e r s co r in g   th e   r elian ce   o n   ex ter n al  wate r   s o u r ce s   an d   th p r ess u r o n   wate r   r eso u r ce s   in   p r o d u cin g   r e g io n s .   I n   th f u tu r e ,   th ese  r esu lts   ca n   s er v as  a   b a s is   f o r   d e v elo p in g   ea r ly   wa r n i n g   s y s tem s   an d   m o r e   p r ec is p lan n in g   to o ls   th at   g u id d ec is io n s   o n   wate r   r eso u r ce   allo ca tio n   a n d   th e   im p le m en tatio n   o f   ef f icien t ir r ig atio n   p r ac tices   Fo r   th av o ca d o   class ,   u s er 's  a cc u r ac y   ( UA)   was  9 2 . 1 6 an d   p r o d u ce r ' s   ac cu r ac y   ( PA)   was  9 6 . 9 1 %,   h ig h lig h tin g   m o d el  r eliab ilit y   f o r   th is   s p ec if ic,   wate r - in te n s iv cr o p .   An   esti m ated   an n u al  p r o d u ctio n   o f   5 4 , 7 3 9   to n s   o f   av o ca d o s   p r o v id es  k ey   d ata  f o r   ag r icu ltu r al   p lan n in g .   T h s tu d y   id en tifie d   an   a n n u al   wate r   d em an d   o f   6 4 , 6 7 9 , 9 9 2 , 7 5 7   l iter s   f o r   av o ca d o   cu ltiv atio n .   T h is   co n tr asts   with   th ca lcu lated   n et  wate r   g ain /lo s s   f r o m   p r ec ip itatio n   an d   ev ap o tr an s p ir atio n   i n   th av o ca d o   r eg io n ,   wh i ch   was  n eg ativ   ( - 2 5 , 2 6 0 , 3 5 6   liter s ) ,   in d icatin g   ac tu al   wate r   lo s s es  lik ely   d u to   f ac to r s   lik e   r u n o f f   o r   h ig h   ev ap o tr an s p ir atio n   r ath er   th an   in f iltra tio n .   T h is   n eg ativ b ala n ce   u n d er s co r es   th cr o p ' s   r elian ce   o n   ex te r n al  wate r   s o u r ce s   b ey o n d   lo ca l p r ec ip itatio n   ca p tu r with in   th r o o t z o n as sh o wn   in   Fig u r e   2.           Fig u r 2 .   Satellite im ag o f   th city   o f   Ur u ap an       T h h ig h   ac c u r ac y   ( 8 5 . 8 2 % )   an d   k a p p in d ex   ( 0 . 8 1 )   a ch iev ed   b y   th r a n d o m   f o r est   m o d el  d em o n s tr ate  th e   v iab ilit y   o f   u s in g   m ac h i n lear n i n g   a n d   s atel lite  im ag er y   ( L an d s at  8 ,   MO D I in   Fi g u r e   3 )   f o r   d etailed   lan d   co v e r   class if icatio n ,   p a r ticu lar ly   f o r   id en tif y in g   s p ec if ic  cr o p   ty p es  lik e   av o ca d o .   T h h ig h   UA  ( 9 2 . 1 6 %)  a n d   PA   ( 9 6 . 9 1 %)   f o r   th e   av o ca d o   class   f u r th e r   b o o s co n f id e n ce   i n   th e   r esu lts   s p ec if ic  to   th is   tar g et   cr o p .   An   ef f ec tiv d is cu s s io n   o f   t h r esu lts   r e v ea ls   th at  th m o d el' s   ab ilit y   to   ac c u r atel y   id en tif y   av o ca d o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       Op timiz a tio n   o f wa ter r eso u r c ma n a g eme n t i n   cro p s   u s in g   …    ( E r ick  S a lva d o r   R ey es - Ga l n )   5851   ar ea s   ( UA  9 2 . 1 6 %,  PA  9 6 . 9 1 %)  is   cr u cial  f o r   u n d e r s tan d in g   th e   wate r   im p ac t   o f   th is   cr o p .   T h e   id en tific atio n   o f   s u b s tan tial  an n u al  wate r   d em an d   f o r   a v o ca d o   ( ap p r o x im ately   6 4 . 7   b illi o n   liter s   f o r   5 , 1 1 6   h ec tar es)  in   co n tr ast  to   a   n eg ativ e   wate r   b alan ce   ( - 2 5 . 3   m illi o n   liter s )   p r o v i d es  clea r   co n tex t   ab o u th e   n ee d   f o r   s u p p lem en tar y   i r r ig atio n   a n d   t h v u ln e r ab ilit y   o f   wate r   r eso u r ce s F ig u r 4   s h o w s   th c lass if icatio n   ar ea .   T h is   f in d in g   co n tr ad icts   th id ea   th at  p r ec ip itatio n   alo n ca n   s u s tain   th cr o p   in   th r eg io n ,   p r o v id i n g   v alu ab le  in f o r m atio n   f o r   wate r   m an a g e r s .           Fig u r 3 .   Satellite im ag o f   th city   o f   Ur u ap an ,   with   th ar e o f   in ter est d elin ea ted     u s in g   m u ltis p ec tr al  co m p o s itio n           Fig u r 4 .   Satellite im ag o f   th city   o f   Ur u ap an ,   with   th ar e o f   in ter est d elin ea ted   th r o u g h   th o b tain ed   class if icatio n .   T h class   r ep r esen tatio n   in clu d es: av o ca d o   cr o p s   in   r ed ,   u r b a n   ar ea   in   g r ay ,   b ar r en   lan d s   in   b r o wn ,   a n d   f o r est ar ea   in   g r ee n       T h ca lcu lated   an n u al  wate r   d em a n d   f o r   th e   id en tifie d   5 , 1 1 6   h ec tar es  o f   av o ca d o   is   s u b s tan tial  ( ap p r o x .   6 4 . 7   b illi o n   liter s ) .   C r itically ,   th wate r   b alan ce   ca lcu latio n   f o r   t h a v o ca d o   ar ea   s h o wed   n et  lo s s     ( - 2 5 . 3   m illi o n   liter s ) ,   in d icatin g   th at  n atu r al  p r ec i p itatio n   r et ain ed   with in   th s y s tem   is   in s u f f icien t to   m ee t th e   cr o p ' s   n ee d s ,   co n f ir m in g   its   h i g h - wate r   d em an d   an d   r elian ce   o n   i r r ig atio n ,   lik ely   f r o m   ex t er n al  s o u r ce s .   T h is   h ig h lig h ts   th p r ess u r o n   wat er   r eso u r ce s ,   c o n s is ten with   co n ce r n s   r aised   a b o u t   av o ca d o   f ar m in g   i n   r e g io n s   lik Mic h o ac án .   T h f in d in g s   o f   th is   r esear ch   r ea f f ir m   an d   ex p an d   ex is tin g   k n o wled g o n   wate r   m an a g em en i n   ag r icu ltu r e,   p ar ticu lar ly   f o r   h ig h - d e m an d   c r o p s   lik a v o ca d o .   Pre v io u s   r esear ch   h as   h ig h lig h te d   th at   ag r icu ltu r e   is   o n e   o f   th m o s wate r - in ten s iv ac tiv ities ,   an d   av o ca d o   c u ltiv atio n   is   a   r elev an ca s d u e   to   its   h ig h   wate r   d em a n d .   T h is   s tu d y   ad d s   s p ec if ic  q u a n tific atio n   o f   wate r   co n s u m p tio n   an d   an   an aly s is   o f   th e   n eg ativ wate r   b alan ce   in   th s tu d y   ar ea ,   wh ich   co m p le m en ts   r ep o r ts   o n   th e   av o ca d o   wate r   f o o t p r in b y   p r o v id i n g   d ir ec ass ess m en o f   th e   in s u f f icien cy   o f   lo ca l   p r ec ip itatio n   to   m ee t   cr o p   n ee d s .   T h is   u n d er s co r es   th cr itical  im p o r tan ce   o f   s atellite  tech n o lo g y   an d   m ac h in l ea r n in g   f o r   s u s tain ab ly   m o n it o r in g   an d   m an ag i n g   th en v ir o n m en tal  im p ac t o f   a g r icu ltu r al  ex p an s io n .   T h s tu d y   q u an tifie s   th wate r   f o o tp r in b ased   o n   cr o p   y iel d   an d   ar ea ,   p r o v id in g   s p ec if ic  esti m ate   f o r   th r e g io n .   H o wev er ,   it' s   n o ted   th at  th is   esti m ate  p r im ar ily   r ef lects  th ' b lu wate r '   ( ir r ig atio n )   an d   ' g r ee n   wate r '   ( ef f ec tiv r ain f all)   co m p o n e n ts .   T h ca lcu latio n   d o es  n o ex p licitly   in co r p o r at th ' g r ey   wate r '   f o o tp r i n t,  wh ich   r e p r esen ts   th v o lu m n ee d ed   to   d ilu te  p o llu tan ts   f r o m   ag r icu lt u r al  in p u ts   lik f er tili ze r s .   W h ile  [ 1 5 ]   esti m ated   a n   ad d itio n al  8 4 9   liter s /k g   f o r   p o llu ta n d ilu tio n ,   th s tu d y   ac k n o wl ed g es  th p r ac tical  d if f icu lty   in   v er if y i n g   if   wate r   is   s p ec if ically   al lo ca ted   f o r   th is ,   s u g g esti n g   p o llu tan ts   o f ten   ac cu m u late  in   lo ca wate r   b o d ies  in s tead .   T h is   im p lies   th en v ir o n m en ta im p ac m ig h b u n d er esti m ated   if   o n ly   d ir ec t   co n s u m p tio n   is   co n s id er ed .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 8 4 7 - 5 8 5 3   5852   T h f in d in g s   u n d e r s co r t h e   im p o r ta n ce   o f   im p lem en tin g   wate r - s av in g   s tr ateg ies  lik ir r ig atio n   o p tim izatio n ,   r ain wate r   h ar v e s tin g ,   an d   im p r o v in g   s o il  in f iltra tio n   to   m itig ate  th e   h ig h - wate r   d em an d .   T h e   m eth o d o l o g y   p r o v id es  v alu ab le  to o f o r   m o n it o r in g   la n d   u s ch an g a n d   wate r   co n s u m p tio n ,   s u p p o r tin g   in f o r m e d   d ec is io n - m ak in g   f o r   s u s tain ab le  a g r icu ltu r al  p lan n in g   an d   wate r   r eso u r ce   m an ag e m en t.   T h e   ap p r o ac h   is   r ep licab le  f o r   o th e r   r eg io n s   o r   cr o p s ,   p r o m o tin g   m o r r esil ien t a g r icu ltu r f ac i n g   clim ate  ch an g e.       4.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   s u cc ess f u lly   estab lis h ed   an   e f f ec tiv m et h o d o lo g y   u s in g   s atellite  d ata  ( L an d s at  8 ,   MO DI S,  C HI R PS )   an d   m ac h in lear n in g   ( r an d o m   f o r est )   f o r   class if y in g   ag r icu ltu r al  lan d   co v er ,   s p ec if ically   av o ca d o   cr o p s ,   a n d   esti m atin g   ass o ciate d   wate r   co n s u m p tio n .   T h e   h ig h   class if icatio n   ac cu r ac y   ( 8 5 . 8 2 %   o v er all,   0 . 8 1   k ap p a)   p r o v i d e s   r eliab le  d ata  f o r   wate r   m a n ag em en a n d   a g r icu ltu r al   p l an n in g .   T h r esu lts   q u an tify   th s ig n if ica n wate r   d em an d   o f   a v o ca d o   cu ltiv atio n   in   th s tu d y   ar ea   ( a p p r o x .   6 4 . 7   b illi o n   liter s   an n u ally   f o r   5 , 1 1 6   h a)   a n d   h ig h lig h a   n eg ativ e   wate r   b alan ce   with in   th c r o p   zo n e,   em p h asizin g   r elian ce   o n   ex ter n al  wate r   s o u r ce s .   T h is   u n d er s co r es  t h v u ln er a b ilit y   o f   wate r   r eso u r ce s   in   r e g io n s   with   h ig h - d em a n d   ag r icu ltu r e.   W h ile  th g r ey   wate r   f o o t p r in ass o ciate d   with   p o llu tan d ilu tio n   ad d s   an o th er   la y er   to   th e   en v ir o n m en tal  im p ac t,   its   p r a ctica ap p licatio n   in   wate r   al lo ca tio n   r em ain s   u n ce r tain   in   th s tu d y   r eg io n .   T h er ef o r e,   ad o p tin g   s u s tain ab l p r ac tices  lik ef f icien f er tili ze r   u s e,   cr o p   r o tatio n ,   an d   im p r o v e d   ir r ig atio n   is   cr u cial  to   m itig ate  o v er all  en v i r o n m en tal  e f f ec ts ,   in clu d in g   w ater   q u ality   im p ac ts .   T h d ev el o p ed   ap p r o ac h   d e m o n s tr ates  th p o te n tial  o f   i n teg r atin g   r em o te  s en s in g   an d   ar tific ial  in tellig en ce   ( AI )   f o r   s u s tain ab le  ag r icu ltu r e,   p r o v id in g   v al u ab le  to o ls   f o r   m o n ito r in g   en v i r o n m en tal  i m p ac ts   an d   in f o r m in g   p o licy   d e v elo p m en f o r   b ala n cin g   a g r icu lt u r al  p r o d u ctio n   with   en v ir o n m en tal  co n s er v atio n .   T h is   m eth o d o lo g y   is   r ep licab l an d   s ca lab le,   o f f er in g   p ath way   to war d   m o r r esil ien an d   r eso u r ce - ef f icien ag r icu ltu r in   th f ac o f   clim ate  ch an g e.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   J.  A .   B e t a n c o u r t ,   G .   Y .   F l o r e z - Y e p e s,  a n d   Y .   A .   G a r c é s - G ó m e z ,   A g r i c u l t u r a l   p r o d u c t i v i t y   a n d   mu l t i d i me n si o n a l   p o v e r t y   r e d u c t i o n   i n   C o l o mb i a :   a n   a n a l y s i s   o f   c o f f e e ,   p l a n t a i n ,   a n d   c o r n   c r o p s,”   E a r t h ,   v o l .   5 ,   n o .   4 ,   p p .   6 2 3 6 3 9 ,   O c t .   2 0 2 4 ,     d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e a r t h 5 0 4 0 0 3 2 .   [ 2 ]   F o o d   a n d   A g r i c u l t u r e   O r g a n i z a t i o n ,   I m p o r t a n c e   o f   A g ri c u l t u re   i n   S o c i o - Ec o n o m i c   D e v e l o p m e n t .   S . E. O . U . ,   2 0 2 0 .   [ 3 ]   T.   T.   N g u y e n   e t   a l . ,   M o n i t o r i n g   a g r i c u l t u r e   a r e a s   w i t h   sa t e l l i t e   i ma g e s   a n d   d e e p   l e a r n i n g ,   Ap p l i e d   S o f t   C o m p u t i n g ,   v o l .   9 5 ,     p .   1 0 6 5 6 5 ,   O c t .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a so c . 2 0 2 0 . 1 0 6 5 6 5 .   [ 4 ]   M .   R u s l i y a d i   a n d   W .   Li b i n ,   A g r i c u l t u r e   d e v e l o p me n t   p r o g r a ms   f o r   p o v e r t y   r e d u c t i o n   e v i d e n c e s   f r o m   I n d o n e si a   a n d   C h i n a   -   c o m p a r a t i v e   st u d y   c a se,   As i a n   J o u r n a l   o f   A g ri c u l t u r e   a n d   R u r a l   D e v e l o p m e n t ,   v o l .   8 ,   n o .   2 ,   p p .   1 0 4 1 1 8 ,   2 0 1 8 .   [ 5 ]   A .   A .   L o z a n o - P o v i s,  A g r i c u l t u r e   a n d   c l i mat e   c h a n g e :   m a i n   f i n d i n g a n d   p r o p o sal s   f o r   d e c i s i o n - m a k i n g   i n   t w o   n a t u r a l   r e g i o n o f   P e r u   ( i n   S p a n i sh ) ,   S o u t h   S u st a i n a b i l i t y ,   v o l .   4 ,   n o .   1 ,   p .   e 0 6 8 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 2 1 1 4 2 / S S - 0 4 0 1 - 2 0 2 3 - e 0 6 8 .   [ 6 ]   M .   V   J a p i t a n a   a n d   M .   E.   C .   B u r c e ,   A   sa t e l l i t e - b a s e d   r e mo t e   s e n s i n g   t e c h n i q u e   f o r   su r f a c e   w a t e r   q u a l i t y   e s t i m a t i o n ,   En g i n e e ri n g ,   T e c h n o l o g y   \ Ap p l i e d   S c i e n c e   Re se a rc h ,   v o l .   9 ,   n o .   2 ,   p p .   3 9 6 5 3 9 7 0 ,   2 0 1 9 .   [ 7 ]   E.   M a z h a w u ,   A .   C l u l o w ,   M .   J.  S a v a g e ,   a n d   N .   J .   Ta y l o r ,   W a t e r   u s e   o f   a v o c a d o   o r c h a r d s Y e a r   1 ,   S A AG A   Y e a r b ,   v o l .   4 1 ,     p p .   3 7 4 1 ,   2 0 1 8 .   [ 8 ]   D .   R a m í r e z - M e j í a ,   C .   Le v e r s,   a n d   J . - F .   M a s,  S p a t i a l   p a t t e r n a n d   d e t e r mi n a n t o f   a v o c a d o   f r o n t i e r   d y n a m i c i n   M e x i c o ,   Re g i o n a l   E n v i r o n m e n t a l   C h a n g e ,   v o l .   2 2 ,   n o .   1 ,   p .   2 8 ,   M a r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 0 1 1 3 - 022 - 0 1 8 8 3 - 6.   [ 9 ]   K .   E A mr a o u i   e t   a l . ,   A v o - A i r D B :   a n   a v o c a d o   U A V   d a t a b a s e   f o r   a g r i c u l t u r a l   i ma g e   s e g m e n t a t i o n   a n d   c l a ss i f i c a t i o n ,   D a t a   i n   Bri e f ,   v o l .   4 5 ,   p .   1 0 8 7 3 8 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . d i b . 2 0 2 2 . 1 0 8 7 3 8 .   [ 1 0 ]   J.  M .   G o d b o u t   e t   a l . ,   N o n - d e s t r u c t i v e   i d e n t i f i c a t i o n   o f   v a r i e t i e s   o f   H a w a i i - g r o w n   a v o c a d o s   u si n g   n e a r - i n f r a r e d   sp e c t r o s c o p y :   F e a si b i l i t y   st u d i e u si n g   b e n c h - t o p   a n d   h a n d h e l d   sp e c t r o m e t e r s,”   PL O S   O N E ,   v o l .   1 9 ,   n o .   6 ,   p .   e 0 3 0 3 5 3 2 ,   J u n .   2 0 2 4 ,     d o i :   1 0 . 1 3 7 1 / j o u r n a l . p o n e . 0 3 0 3 5 3 2 .   [ 1 1 ]   E.   W .   K i n g o r i   e t   a l . ,   I n t e g r a t i n g   s e n t i n e l - 2   d e r i v a t i v e t o   ma p   l a n d   u s e / l a n d   c o v e r   i n   a n   a v o c a d o   a g r o - c c o l o g i c a l   sy s t e m   i n   K e n y a ,   R e m o t e   S e n s i n g   i n   E a rt h   S y s t e m s S c i e n c e s ,   v o l .   6 ,   n o .   3 4 ,   p p .   2 2 4 2 3 8 ,   D e c .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 1 9 7 6 - 0 2 3 - 0 0 0 9 0 - z.   [ 1 2 ]   J .   R e i n t s ,   A .   D i n a r ,   a n d   D .   C r o w l e y ,   D e a l i n g   w i t h   w a t e r   s c a r c i t y   a n d   s a l i n i t y :   a d o p t i o n   o f   w a t e r   E f f i c i e n t   t e c h n o l o g i e s   a n d   m a n a g e m e n t   p r a c t i c e s   b y   C a l i f o r n i a   a v o c a d o   g r o w e r s ,   S u s t a i n a b i l i t y ,   v o l .   1 2 ,   n o .   9 ,   p .   3 5 5 5 ,   A p r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s u 1 2 0 9 3 5 5 5 .   [ 1 3 ]   J.  B r u i n sma ,   Wo r l d   a g r i c u l t u r e :   t o w a rd 2 0 1 5 / 2 0 3 0 .   R o u t l e d g e ,   2 0 1 7 .   d o i :   1 0 . 4 3 2 4 / 9 7 8 1 3 1 5 0 8 3 8 5 8 .   [ 1 4 ]   S e c r e t a r i a t   o f   A g r i c u l t u r e ,   L i v e st o c k ,   R u r a l   D e v e l o p me n t ,   F i s h e r i e s   a n d   F o o d   ( S A G A R P A ) ,   N a t i o n a l   Ag r i c u l t u r a l   Pl a n n i n g   2 0 1 7 2 0 3 0 :   Me x i c a n   A v o c a d o ,   M e x i c o   C i t y ,   M e x i c o :   G o v e r n m e n t   o f   M e x i c o ,   2 0 1 7 .     [ 1 5 ]   M .   M .   M e k o n n e n   a n d   A .   Y .   H o e k st r a ,   T h e   g r e e n ,   b l u e   a n d   g r e y   w a t e r   f o o t p r i n t   o f   c r o p a n d   d e r i v e d   c r o p   p r o d u c t s,”   H y d r o l o g y   a n d   Ea r t h   S y st e m   S c i e n c e s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   5 ,   p p .   1 5 7 7 1 6 0 0 ,   M a y   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 5 1 9 4 / h e ss - 15 - 1 5 7 7 - 2 0 1 1 .   [ 1 6 ]   A .   F .   G ó mez - Ta g l e   e t   a l . ,   B l u e   a n d   g r e e n   w a t e r   f o o t p r i n t   o f   a g r o - i n d u st r i a l   a v o c a d o   p r o d u c t i o n   i n   C e n t r a l   M e x i c o ,   S u s t a i n a b i l i t y ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 5 ,   p .   9 6 6 4 ,   A u g .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s u 1 4 1 5 9 6 6 4 .   [ 1 7 ]   Y .   G a o ,   P .   M a r p u ,   a n d   L .   M .   M o r a l e s   M a n i l a ,   O b j e c t   b a s e d   i ma g e   a n a l y s i s fo r   t h e   c l a ss i f i c a t i o n   o f   t h e   g r o w t h   s t a g e o f   A v o c a do  c r o p ,   i n   M i c h o a c á n   S t a t e ,   M e x i c o ,   i n   Mu l t i s p e c t r a l ,   H y p e rs p e c t ra l ,   a n d   U l t r a sp e c t ra l   Re m o t e   S e n si n g   T e c h n o l o g y ,   T e c h n i q u e s   a n d   Ap p l i c a t i o n s   V ,   A .   M .   La r a r ,   M .   S u z u k i ,   a n d   J.  W a n g ,   E d s.,   N o v .   2 0 1 4 ,   p .   9 2 6 3 0 P .   d o i :   1 0 . 1 1 1 7 / 1 2 . 2 0 6 8 9 6 6 .   [ 1 8 ]   I .   A r z a t e - V á z q u e z   e t   a l . ,   I mag e   p r o c e ssi n g   a p p l i e d   t o   c l a ssi f i c a t i o n   o f   a v o c a d o   v a r i e t y   h a ss  ( p e r se a   a m e r i c a n a   M i l l . )   d u r i n g   t h e   r i p e n i n g   p r o c e ss ,   Fo o d   a n d   B i o p r o c e ss Tec h n o l o g y ,   v o l .   4 ,   n o .   7 ,   p p .   1 3 0 7 1 3 1 3 ,   O c t .   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 9 4 7 - 0 1 1 - 0 5 9 5 - 6.   [ 1 9 ]   K .   E l   A mr a o u i   e t   a l . ,   M a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h m   f o r   a v o c a d o   i m a g e   s e g men t a t i o n   b a s e d   o n   q u a n t u e n h a n c e men t   a n d   r a n d o m   f o r e st ,   i n   2 0 2 2   2 n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n n o v a t i v e   R e se a rc h   i n   A p p l i e d   S c i e n c e ,   En g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       Op timiz a tio n   o f wa ter r eso u r c ma n a g eme n t i n   cro p s   u s in g   …    ( E r ick  S a lva d o r   R ey es - Ga l n )   5853   ( I RAS ET) ,   I EEE,   M a r .   2 0 2 2 ,   p p .   1 7 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I R A S ET 5 2 9 6 4 . 2 0 2 2 . 9 7 3 8 3 6 0 .   [ 2 0 ]   A .   E .   M a x w e l l ,   T .   A .   W a r n e r ,   a n d   F .   F a n g ,   I m p l e m e n t a t i o n   o f   m a c h i n e - l e a r n i n g   c l a s s i f i c a t i o n   i n   r e m o t e   s e n s i n g :   a n   a p p l i e d   r e v i e w ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   R e m o t e   S e n s i n g ,   v o l .   3 9 ,   n o .   9 ,   p p .   2 7 8 4 2 8 1 7 ,   M a y   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 1 4 3 1 1 6 1 . 2 0 1 8 . 1 4 3 3 3 4 3 .   [ 2 1 ]   M .   B e l g i u   a n d   L .   D r ă g u ţ ,   R a n d o m   f o r e st   i n   r e mo t e   se n si n g :   a   r e v i e w   o f   a p p l i c a t i o n a n d   f u t u r e   d i r e c t i o n s,”   I S PR S   J o u r n a l   o f   Ph o t o g r a m m e t ry   a n d   R e m o t e   S e n s i n g ,   v o l .   1 1 4 ,   p p .   2 4 3 1 ,   A p r .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i s p r sj p r s. 2 0 1 6 . 0 1 . 0 1 1 .   [ 2 2 ]   Y .   W a n g ,   Z.   L u ,   Y .   S h e n g ,   a n d   Y .   Z h o u ,   R e m o t e   se n si n g   a p p l i c a t i o n i n   mo n i t o r i n g   o f   p r o t e c t e d   a r e a s ,   Re m o t e   S e n s i n g   v o l .   1 2 ,   n o .   9 ,   p .   1 3 7 0 ,   A p r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / r s1 2 0 9 1 3 7 0 .   [ 2 3 ]   R .   E.   K e n n e d y   e t   a l . ,   I mp l e me n t a t i o n   o f   t h e   La n d Tr e n d r   a l g o r i t h m   o n   G o o g l e   Ea r t h   E n g i n e ,   Re m o t e   S e n s i n g ,   v o l .   1 0 ,   n o .   5 ,     p .   6 9 1 ,   M a y   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / r s1 0 0 5 0 6 9 1 .   [ 2 4 ]   N .   G o r e l i c k ,   M .   H a n c h e r ,   M .   D i x o n ,   S .   I l y u s h c h e n k o ,   D .   Th a u ,   a n d   R .   M o o r e ,   G o o g l e   Ea r t h   E n g i n e :   p l a n e t a r y - sca l e   g e o s p a t i a l   a n a l y si s   f o r   e v e r y o n e ,   R e m o t e   S e n s i n g   o f   E n v i r o n m e n t ,   v o l .   2 0 2 ,   p p .   1 8 2 7 ,   D e c .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r se . 2 0 1 7 . 0 6 . 0 3 1 .   [ 2 5 ]   D .   J.   La r y ,   A .   H .   A l a v i ,   A .   H .   G a n d o mi ,   a n d   A .   L.   W a l k e r ,   M a c h i n e   l e a r n i n g   i n   g e o sci e n c e s   a n d   r e mo t e   se n s i n g ,   G e o sc i e n c e   Fro n t i e rs ,   v o l .   7 ,   n o .   1 ,   p p .   3 1 0 ,   J a n .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . g sf . 2 0 1 5 . 0 7 . 0 0 3 .   [ 2 6 ]   S .   S w e t a n i sh a ,   A .   R .   P a n d a ,   a n d   D .   K .   B e h e r a ,   La n d   u s e / l a n d   c o v e r   c l a ssi f i c a t i o n   u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   m o d e l s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e En g i n e e ri n g   ( I J EC E) ,   v o l .   1 2 ,   n o .   2 ,   p .   2 0 4 0 ,   A p r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 2 i 2 . p p 2 0 4 0 - 2 0 4 6 .   [ 2 7 ]   R .   T o b a r - D í a z ,   Y .   G a o ,   J .   F .   M a s ,   a n d   V .   H .   C a m b r ó n - S a n d o v a l ,   C l a s s i f i c a t i o n   o f   l a n d   u s e   a n d   l a n d   c o v e r   t h r o u g h   m a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h m s :   a   l i t e r a t u r e   r e v i e w   ( i n   S p a n i s h ) ,   R e v i s t a   d e   T e l e d e t e c c i ó n ,   n o .   6 2 ,   p p .   1 1 9 ,   J u l .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 4 9 9 5 / r a e t . 2 0 2 3 . 1 9 0 1 4 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS         Er ick  S a lv a d o r   Re y e s - G a lv á n           is  a   m e c h a n ica e n g in e e with   a   d ip lo m a   in   in n o v a ti o n   a n d   c u rre n tl y   sp e c ialize in   g e o s p a ti a a n a ly sis,  a sp iri n g   to   o b tain   a   m a ste r’s   d e g re e .   His  c a re e h a f o c u se d   o n   t h e   d e v e lo p m e n t   o re se a rc h   th a t   in teg ra tes   a rti ficia l   in telli g e n c e   a n d   sa telli te  ima g e r y   fo r   c ro p   c las sifica ti o n   a n d   e ffi c ien m a n a g e m e n o f   wa ter  re so u rc e s.  He   h a d isti n g u ish e d   h ims e lf  in   n a ti o n a a n d   i n tern a ti o n a a c a d e m ic  fo ru m s,  h e   wa s   p re sid e n o t h e   IEE AES S   stu d e n c h a p ter  a th e   P u e b la  Tec h n o lo g ica In stit u te,  wh e re   h e   led   v a ri o u s   tec h n o l o g ica in n o v a ti o n   p r o jec ts.  T h e ir  e x p e rien c e   in c l u d e p a rti c ip a ti o n   i n   Ca n S a c o m p e ti t io n a n d   sc ien ti f ic  o u trea c h .   Cu rre n tl y ,   h is  a re a o in tere st  a re   f o c u se d   o n   g e o sp a ti a d a ta  a n a ly sis  a ime d   a d e tec ti n g   a n d   p re v e n ti n g   th e   e ff e c ts  o c li m a te  c h a n g e .   Ca n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   a e sth e ris. g e o e sp a c ial@g m a il . c o m .         Fre d y   Ale x a n d e r   Bo v a r - G ó m e z           re c e iv e d   h is  b a c h e lo r’s d e g re e   in   c a d a stra a n d   g e o d e sy   e n g in e e rin g   ( 2 0 0 6 )   fr o m   Un i v e rsid a d   Distrit a l   F ra n c isc o   Jo   d e   Ca ld a s,   a   p o stg ra d u a te  sp e ti a li z a ti o n   d e g re e   in   p ro jec m a n a g e m e n ( 2 0 1 6 )   f ro m   Un iv e rsi d a d   P il o t o   a n d   m a ste r’s  d e g re e   i n   re m o te   se n si n g   (2 0 2 5 fr o m   th e   e n g i n e e rin g   a n d   a rc h it e c tu re   d e p a rtme n t   in   U n iv e rsid a d   Ca t ó li c a ,   M a n i z a les ,   Co lo m b ia.   P r o fe ss io n a l   m u sic ian   e n d o rse d   b y   th e   M in istr y   o f   Ed u c a ti o n ,   s p e c ialize d   in   b a n d o la  a n d   m a n d o li n   (strin g e d   i n stru m e n ts   fro m   Co lo m b ia n   f o l k   m u sic ).   He   is   t h e   fo u n d e a n d   CEO  o C u a tro   C o n c e p to G ro u p a   c o n su lt i n g   firm  wh e re   h e   p ro v i d e stra teg ic  lea d e rsh ip   fo h i g h l y   c o m p lex   g e o sp a ti a p r o jec ts,  wh ic h   h a v e   e n a b le d   t h e   c a rto g ra p h ic  u p d a ti n g   o m o re   th a n   2 6   m il l io n   h e c tare o v e t h e   p a st  fiv e   y e a rs  in   Co lo m b ia,  In   a d d it i o n ,   h i e ffo rts  h e lp e d   t h e   c o n so li d a ti o n   o a   re se a rc h ,   d e v e lo p m e n t   a n d   in n o v a ti o n   u n it   (RD& I)  re c o g n ize d   b y   th e   Co l o m b ian   M in istr y   o S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y .   His  m a in   re se a rc h   f o c u is   o n   g e o sp a ti a l   tec h n o l o g ie fo r   re m o te  se n si n g   o f   larg e   a re a s,  e c o sy ste m   se rv ice s,  a n d   n a tu ra d isa ste r isk   m o n it o rin g .   He   is  p o siti o n e d   a a u th o a n d   co - a u th o o tec h n ica a n d   o p e ra ti o n a l   d o c u m e n tatio n   o f   n a ti o n a l   re lev a n c e   su c h   a t h e   n e w   o rig i n   EP S G :9 3 7 7   fra m e wo rk   a n d   th e   g e o d e sy   a n d   c a rto g ra p h y   n a ti o n a p lan   f o Co lo m b ia   i n   2 0 1 8 .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :   fb o li v a r@c u a tro c o n c e p to s.c o m .           Ye iso n   Alb e r to   G a r c e s - G ó m e z           re c e iv e d   b a c h e lo r’s  d e g re e   in   e lec tro n ic   e n g in e e rin g ,   a n d   m a ste r’s  d e g re e a n d   P h D   i n   e n g i n e e rin g   fr o m   e lec tri c a l,   e lec tro n ic   a n d   c o m p u ter  e n g in e e rin g   d e p a rtme n t ,   Un iv e rsid a d   Na c io n a d e   Co lo m b ia,  M a n iza les ,   Co l o m b ia ,   in   2 0 0 9 ,   2 0 1 1   a n d   2 0 1 5 ,   re sp e c ti v e ly .   He   is  fu ll   p ro fe ss o a t h e   a c a d e m ic  u n it   fo train in g   i n   n a tu ra sc ien c e a n d   m a th e m a ti c s ,   Un iv e rsid a d   Ca li c a   d e   M a n iza les ,   a n d   tea c h e se v e ra c o u rse su c h   a e x p e rime n tal  d e sig n ,   sta ti stics ,   a n d   p h y sic s .   His  m a in   re se a rc h   fo c u is  o n   a p p li e d   tec h n o l o g ies ,   e m b e d d e d   s y ste m ,   p o we e lec tro n ics ,   p o we q u a li t y ,   b u a ls o   m a n y   o t h e r   a re a o e le c tro n ics ,   sig n a p ro c e ss in g   a n d   d i d a c ti c s.  He   p u b li sh e d   m o re   th a n   3 0   sc ien ti f ic  a n d   re se a rc h   p u b li c a ti o n s,  a m o n g   t h e m   m o re   th a n   1 0   jo u rn a p a p e r s.  He   wo rk e d   a p rin c ip a l   re se a rc h e o n   c o m m e rc ial  p ro j e c ts  a n d   p r o jec ts  b y   th e   M i n i stry   o S c ien c e ,   Tec h   a n d   In n o v a ti o n ,   Re p u b li c   o Co l o m b i a .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il y g a rc e s@ u c m . e d u . c o .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.