Využití dronů v oblasti precizního zemědělství

V oblasti precizního zemědělství jsou drony stále častěji používány zejména v souvislosti s aplikacemi mezi které patří zejména: inventarizace porostů, identifikace poškození porostů, hodnocení stavu porostů pro korekci výživy rostlin a identifikaci zaplevelení na pozemcích.

V oblasti precizního lesnictví jsou nejčastější aplikace v podobě hodnocení výchovného zásahu a úspěšnosti obnovy lesních porostů a dále pak inventarizace lesních porostů.

Snímkování je realizováno za pomocí dronu s příslušnou senzorickou technikou, obvykle se jedná o RGB kameru a tzv. multispektrální kameru. Pro multispektrální snímkování používáme dron DJI Phantom 4 Multispectral s možností stanovení následujících indexů: NDVI, NDRE, OSAVI, GNDVI a LCI. Více se problematice zemědělských indexů věnujeme v samostatném článku: Vegetační indexy a jejich aplikace v precizním zemědělství.

NDVI – normalizovaný diferenční vegetační index
Jedná se v současné době o nejčastěji používaný vegetační index, i když je v řadě aplikací nahrazován NDRE indexem. Index koreluje se stavem široké škály vlastností vegetace a jedná se tak v jistém smyslu o souhrnný index. Pro účely managementu vegetace v lokálním měřítku se NDVI běžně používá jako přímý indikátor zdraví a růstu vegetace.
Vztah pro výpočet: NDVI = (NIR – R)/(NIR + R)

NDRE – Normalized Difference Red Edge index
Vhodné období pro aplikaci indexu NDRE je střední až pozdní vegetační období, tj. ve chvíli, kdy jsou rostliny zralé a připravené ke sklizni. Jedná se o vegetační index, který je používán pro měření obsahu chlorofylu v rostlinách. Jeho nízká hodnota je u rostlin spojována zejména s: napadení nemocí, škůdci, fyzické poškození rostliny nebo nedostatek živin. Index nabírá hodnoty -1 až 1 a od hodnoty přibližně 0.6 můžeme hovořit o zdravé a zrající rostlině, naopak hodnotám menším než 0.2 odpovídají mrtvé rostliny nebo holá půda.
Vztah pro výpočet: NDRE = (NIR – RedEdge)/(NIR + RedEdge)

Inventarizace porostů

Stav porostů ozimých plodin po zimě určuje agrotechnické operace v jarním období, zejména přihnojení porostů. Pomocí RGB a multispektrálního snímkování dokumentujeme stav sledovaných plodin a jejich zapojení. Data jsou vyhodnocena na základě analýzy RGB snímků (fotodokumentace) a dat z multispektrální kamery. Pro stanovení pokryvnosti je pak využíván především index NDVI s lokálním mapování oblastí zájmu pomocí RGB snímků.

Identifikace poškození porostů

Pomocí dronu vymezíme plochy porostu, které byly poškozeny např.:

  • špatně provedenými či špatně cílenými agronomickými zásahy
  • zvěří
  • škůdci
  • chorobami
  • povětrnostními vlivy

Pro hodnocení snímaných ploch pracujeme s daty z RGB kamery a s daty z multispektrální kamery s následnou klasifikací obrazu podle typu poškození. Tato data obvykle slouží pojišťovnám pro stanovení rozsahu škody, případně agronomům pro realizací (lépe) cílených zásahů v podobě aplikace hnojiv či efektivních opatření proti škůdcům, chorobám a zvěři.

 

Hodnocení stavu porostů pro korekci výživy rostlin

Na základě spektrálního snímkování za použití dronu s multispektrální kamerou lze pro danou lokalitu stanovit vegetační indexy. Například index NDRE může být použit pro určení variabilních dávek dusíkatých hnojiv. Typické použití je pro variabilní dávkování hnojiv pro obiloviny, kukuřici a ozimou řepku.

Identifikace zaplevelení na pozemcích

Informace o zaplevelení pozemku a lokální distribuci plevele (lokální ohniska) umožňují provádět lokálně cílené zásahy postřikem, což vede k zefektivnění využití herbicidních látek a snižuje finanční náklady i zatížení krajiny. Při této práci opět vycházíme z detekce vegetace s využitím RGB kamery a multispektrální kamery. S úspěchem je v této aplikaci nasazován zejména index NDVI.

Kontaktujte nás pro cenovou nabídku

Nabízíme: letecké práce za využití dronu. Mezi naše obory patří energetika, teplárenství, stavebnictví, věda a výzkum, precizní lesnictví i zemědělství a samozřejmě i klasické služby v oblasti leteckého filmu a videa. Kontaktujte nás pro cenovou nabídku nebo další informace o naší činnosti.