Precíziós mezőgazdaság

A drónok alkalmazásának előnyei a mezőgazdaságban


A pilóta nélküli légi járművek (UAV, drón) rengeteg adatot képesek összegyűjteni, miközben elrepülnek egy mezőgazdasági terület felett. A begyűjtött adatok típusa nagyban függ az eszközre szerelt érzékelőktől, kameráktól.

Lehetőség van a drónokhoz hétköznapi fényképezőgépet csatlakoztatni, mellyel nagy felbontású állóképek vagy videók készíthetők, de speciális kamerák alkalmazásával például vegetációs index (NDVI) adatok is gyűjthetők.

Miután a drón felmérte a területet és az adatok feldolgozásra kerültek, a gazdálkodó vagy a tanácsadó megtekintheti a képeket, felvételeket és azonosítani tudja a rendellenes területeket, melyek kiemelt figyelmet vagy problémamegoldást igényelnek például a víz, a tápanyagok, a kártevők, a gyomnövények vagy egyéb betegségek vonatkozásában.

A drónok mezőgazdasági alkalmazásával a kevesebb több elve érvényesül, mivel a rendszer segíti a gazdálkodókat abban, hogy lássák helyzetet, problémákat még azelőtt, mint egyébként látnák és így képesek legyenek még gyorsabban és pontosabban reagálni.

 

Drónok a digitális képalkotás és elemzés szolgálatában


A pilóta nélküli légi járművek a jövő fontos távérzékelési eszköze, amelyek alkalmasak nagy térbeli lefedettségű és nagy felbontású adatok szolgáltatására. Az UAV-k képesek óriási felbontású látható, többspektrumú vagy hőképeket rögzíteni a precíziós mezőgazdaság számára. A hagyományos adatgyűjtési rendszerek nem alkalmasak arra, hogy megfigyeljék az apró, de fontos változásokat a növényi vegetációban az alacsony térbeli felbontásból adódóan.

A drónokkal történő feltérképezés révén példátlan térbeli felbontású képalkotásra van lehetőség. Eszközeinket különböző érzékelőkkel tudjuk felszerelni. A látható tartományú képek alapján fotogrammetriai eljárásokkal lehetőség van térképészeti felhasználásra, felszíni, magassági modellek készítésére. A talajnedvesség és az öntözés hatékonyságának vizsgálatára az infravörös kamerák alkalmazhatók, a többspektrumú kamerák révén lehetőség van vegetációs index számításokra, amely jelzi a növények életerejét, egészségi állapotát.

Leképezés UAV megvan a lehetősége, hogy a képek a példátlan térbeli felbontás. Az UAV több hasznos lehetőségeket, beleértve a látható képek, amelynek feldolgozása a funkció megfelelő és fotogrammetriai technikák létre Digital Surface Models (DSMs). A termikus infravörös kamera is használható, hogy feltérképezzék a talaj nedvességtartalma, amelyek alapján felmérhető az öntözés hatékonyságát, és a multispektrális kamera lehetővé teszi a számítás vegetációs indexek, amelyek kapcsolódnak a növényzet életerő és az egészség.

A hagyományos rendszerekkel (műholdak, pilóta vezette repülőgépek) készült adatok legjobb felbontása általában 20-100 cm/képpont körül alakul. A drónok a lényegesen alacsonyabb repülési magasság miatt lényegesen nagyobb felbontású képek rögzítésére képesek, a részletességük elérheti akár az 1 cm/képpontot is. Az adatok időbeliségét a hagyományos rendszerek esetén korlátozza a légi járművek rendelkezésre állása vagy a műholdak területi lefedettsége. A gyorsan változó, gyorsan növekvő vegetációk esetén a műholdak alkalmazása erősen korlátozott, mivel a megfigyelés rövid időn belüli megismétlése szinte lehetetlen.

 Az UAV rendszerek alkalmazhatóságának sokoldalúságát támasztja alá az a tény is, hogy az adatokat igény szerint lehet begyűjteni, ami soha nem látott időbeliséget biztosít az információk rendelkezésre állásában a vegetációs időszak kritikus szakaszaiban. A drónok által gyűjtött adatok térbeli felbontása általában 2-5 cm/képpont körüli.

 

A vegetációs index (NDVI)


A növények általában elnyelik a látható kék és látható vörös fényt, miközben visszaverik a zöld és a közeli infravörös (NIR) fényt. Emiatt látjuk zöldnek őket. Ugyanakkor visszaverik a már láthatatlan közeli infravörös fényt, mivel az infravörös fény már nem hordoz a fotoszintézis számára elegendő energiát. Az egészséges növények tehát visszaverik a zöld és a NIR fényt és elnyelik a kék és piros színűt. Ha a növény megbetegszik, nem veri vissza a zöld és a z infravörös fényt sem. Létezik egy matematikai módszer (ENDVI), amit egy speciális kamerához fejlesztettek ki, amelyik rögzíti a látható és az infravörös tartományú fényt. A képek az ENDVI módszerrel történő feldolgozásával egy új képet kapunk, amely megmutatja, hogy a növények hol érzik jól magukat és hol kevésbé.

Az NDVI az egyik legsikeresebb megoldás arra, hogy egyszerűen és gyorsan azonosítani lehessen a növényzettel borított területek állapotát, és a legismertebb és legtöbbet használt index a zöld növények lombozatának vizsgálatában a többspektrumú távérzékelési módszerek közül. Az NDVI segítségével számszerűsíthető a növényi lombozat fotoszintetikus kapacitása.

 

Drónok és traktorok egymás mellett


A megbetegedő növények, állatok a gazdálkodó pénzügyi helyzetét komolyan befolyásolhatják. Így minél hamarabb szerez tudomást arról egy betegségről vagy egyéb stressz tényezőről (kártevők, szárazság), az információ annál értékesebb.