Drónok „támadása” II. - A „drónokkal” készített felvételek alkalmazási lehetőségei a mezőgazdaságban

Agro Napló
A pilóta nélküli légi járművek (UAV) lényegre törő ismertetése után a cikksorozatunk második részében a repülésre alkalmas eszközök által készített felvételek mezőgazdasági alkalmazásának lehetőségeit vizsgáljuk meg.

Elöljáróban érdemes azt hangsúlyozni, hogy a technológia – amely végső soron egy távérzékelési eljárás – már hosszú ideje alkalmazott és elfogadott adatgyűjtési eljárás a mezőgazdaság vizsgálatában. Az újdonságot két kiemelt fontosságú tényező jelenti. Az első és legfontosabb, hogy a pilóta nélküli repülő eszköz (UAV) – az extrém időjárási körülményeket kivéve – szinte bármikor képes adott terület felett felvételeket készíteni. Ezért a felmérések ideje nem olyan szigorúan kötött, mint például egy műholdkép esetében, amikor az időjárás függvényében akár hetek is eltelhetnek, mire használható felvételek készíthetők, arról nem is beszélve, hogy a felvételek készítésétől addig, míg azok rendelkezésre állnak szintén viszonylag hosszú idő telhet el. A második fontos újdonság, hogy – különösen forgószárnyas eszközök esetén – a repülési magasság megválasztása igazodhat az adott felvételezési feladathoz, azaz a terepi felbontás jelentős mértékben javulhat. Ezzel lehetővé válik, hogy korábban elképzelhetetlen információmennyiséget gyűjtsünk egy adott területről, és akár az egyes növények szintjéig növeljük a felvételezések terepi felbontását. Természetesen a feldolgozások minőségétől függően a felhasználás igen sokrétű lehet. A továbbiakban azokat a felhasználási területeket tekintjük át, ahol a „drónoknak” létjogosultságuk lehet a mezőgazdasági alkalmazások terén.

Háromdimenziós (3D) terepfelmérés

A háromdimenziós képfeldolgozás majdnem mindegyik szolgáltatónál megjelenik. A mezőgazdasági alkalmazások során elsősorban a mikrodomborzati felméréseknél lehet indokolt ilyen térképek készítése, hiszen ennek alapján tervezhetők a belvíz elvezetését megvalósító árkok. A mikrodomborzati térképek nagy pontosságú terepi mérésekkel is elkészíthetők, ebben az esetben azonban mindenképpen szükséges a teljes terület bejárása. Az UAV-k alkalmazása esetén a terepi bejárást kiválthatja, hogy az eszköz elrepül a vizsgálni kívánt tábla felett, majd a felvételek alapján az erre a célra fejlesztett szoftver elkészíti a háromdimenziós képet. A háromdimenziós képek alkalmazása az erdészeti alkalmazások esetén már bizonyíthatóan látványos és hasznos adatgyűjtési forrás. A nemrégiben bekövetkezett erdészeti károk felmérését például ezzel az eljárással végezték (1. ábra)


1. ábra: az erdészeti kárfelmérés háromdimenziós pillanatképe (forrás: FlyBySense)



Növénymagasság vizsgálatok

A háromdimenziós képek elkészítése és a terepi felbontás növekedése értelemszerűen magában hordozza azt, hogy a mezőgazdasági táblán meghatározható legyen a teljes zöldtömeg. A növénymagasság meghatározásából számos tulajdonságra lehet következtetni, ám az összehasonlítások jelenleg megkívánják a terepi méréseket is.

A növényállomány vizsgálata

A növényállomány állapotának felmérése a precíziós gazdálkodás későbbi bevezetésének adatforrása lehet. A felvételezések időzíthetősége lehetővé teszi, hogy a vegetációs időszak megfelelő pillanatában elkészített képek a táblán belüli fejlettségi állapotok különbségeit kimutassák (2. ábra).


2. ábra: a növényállományban jelentkező fejlettségi eltérések (forrás: FlyBySense)

A növényállomány további vizsgálata, különös tekintettel a növényállományban jelentkező hiányok számos további következtetésre lehetnek alkalmasak. Az akár látható fényben is felfedezhető növényhiány jelezhet vadkárt, vagy belvizet, de olyan technológiai hibákat is, amelyek akár a vetés során, akár a sarabolás pontatlanságából is adódhatnak (3. ábra).


3. ábra: a vadkár (kukorica)  megjelenése (forrás: FlyBySense)

3.ábra: technológiai hibák (szója) megjelenése (forrás: FlyBySense)



Gyomtérképezés

A gyomtérképezés az egyik leginkább kecsegtető alkalmazási területe lehet az UAV-k alkalmazásának. Az évelő gyomok foltszerű megjelenése vagy az árvakelések a szenzorok fejlődésével egyre inkább detektálhatókká válnak. A specifikus tulajdonságokat vizsgáló felvételek segítségével akár az egyes gyomfajok elkülönítésére is lehetőség van, illetve lehetőség lesz a közeljövőben (4. ábra). A kutatások komoly erőforrásokat és szakértőket mozgatnak meg manapság ebben a témakörben.


4. ábra: repce árvakelés felvétele 5 méteres magasságból (forrás: FlyBySense)

Vegetáció/stressz térképezés

A vegetáció, illetve stressz térképezés speciális szenzorokat igényel. A legelterjedtebb vegetációs indexek (pl.: NDVI) kinyeréséhez a közeli infravörös tartományban készített felvételekre is szükség van (5. ábra). A vízhiány, illetve az eltérő fajták megjelenése szintén szépen kirajzolódik a felvételeken.


5. ábra: A közeli infravörös tartományú felvétel (forrás: FlyBySense)

Beavatkozások

A jelenlegi fejlesztések egyik iránya a nagy értékű állományokban, illetve foltszerűen megjelenő fertőzések esetén a „drónokkal” elvégzett beavatkozás. Ez a megoldás már nagy teljesítményű repülő eszközöket igényel, hiszen ebben az esetben már egy permetezőtartályt is szállítania kell a munkát végző „drónnak”.


6. ábra: permetezővel szerelt UAV (forrás: Yamaha Motor Corp.; USA)

A felsorolt alkalmazási területek csupán olyan kiemelt területek, amelyek az alkalmazásnak lehetséges irányai. Várhatóan a felsorolt alkalmazások közül lesz olyan, amelynek inkább csak technikai, vagy tudományos értéke lesz, azonban lesz olyan is, amely a gyakorlat számára is hasznosítható felvételt, vagy terméket szolgáltat majd. A pilóta nélküli járművek fejlődési sebességéből következtetni a felhasználások közel jövőbeni lehetőségeire merészség volna. Jelenleg csupán az látszik biztosnak, hogy a technológia keresi a helyét a mezőgazdasági alkalmazásokhoz, elsősorban természetesen a magas technikai ellátottságot megkívánó precíziós gazdálkodáshoz. A kutatók, valamint a szolgáltatók közösen fáradoznak azon, hogy a távérzékelés ezen formája a gazdálkodók segítségére lehessen.

Milics Gábor – Pörneczi Attila – Fülöp 'SilaS' Szilárd

A cikk szerzője: Milics Gábor

Címlapkép: Getty Images
NEKED AJÁNLJUK
Állattartó telepek járműforgalma

Állattartó telepek járműforgalma

A termelésre veszélyt jelentő kórokozók számos úton érhetik el az állomány egyedeit. Mivel az állattartás rengeteg szállítási feladatot igényel (pl. á...

CÍMLAPRÓL AJÁNLJUK
KONFERENCIA
Agrárszektor Konferencia 2024
Decemberben ismét jön az egyik legnagyobb és legmeghatározóbb agrárszakmai esemény!
EZT OLVASTAD MÁR?