mehitamata õhusõidukite kasutamine põllumajanduses€¦ · 2016 - clarity from above, pwc global...
TRANSCRIPT
Edgar Sepp
TÜ geograafia
27.02.2019
Mehitamata õhusõidukite
kasutamine põllumajanduses
https://www.sesarju.eu/sites/default/files/documents/reports/European_Drones_Outlook_Study_2016.pdf
Agriculture: „Drones could help enable precision agriculture that will be critical to meetproductivity needs for Europe and support greener farmer practices that are a focus of theEU Common Agricultural Policy (CAP) of 2020“
2016 - Clarity from above, PwC global report on the commercial
applications of drone technology
Põllumajandus
• Taimekasvu / saagi
jälgimine ja ennustamine
• Mulla ja põllu seisukord
• „Tervise hindamine“
• Niisustussüsteemid
• Taimede pritsimine
• 32,4 miljardit dollarit – aastaks 2050!? http
s://
ww
w.p
wc.
pl/e
n/pu
blik
acje
/201
6/cl
arit
y-fr
om-a
bove
.htm
l
• Õige tegevus
• Õige kogus
• Õigel ajal
• Õiges asukohas
Ruumiline varieeruvus põllul:
Kuidas? Taimekasvu, mulla omaduste, saagikuse mõõtmine?
Täppispõllundus
Erinevad praktikad, mis tagavad põllumajandusliku jätkusuutlikkuse
https://www.drones.com.au/agriculture-drones/joyance-6l-spraying-drone
• UAV – Unmanned Aerial Vehicle
• UAS – Unmanned Aerial System(s)
• RPA(S) – Remotely Piloted Aircraft
(System)
Mehitamata õhusõidukid / Droonid
• MÕS – Mehitamata õhusõiduk
• Kaugjuhitav lennumasin
senseFly eBee SQ DJI Phantom 4Falcon Vertigo
• Droon on platvorm, mis transpordib kaamerat / sensorit / instrumenti
• Droon annab võimaluse
• Lennata just meile sobival / vajalikul ajal
(ilmastikuolud)
• Teha seda suhteliselt kiiresti (regulatsioonid,
keerulisemad seadmed)
• Ligipääs: õhust / ülevalt / eemalt / häirimata /
ennast ohtu seadmata
• Teha seda suhteliselt odavalt
Drooniseire
https://www.salengineering.it/public/en/p/maia.asp
• Tavakaamera – RGB kaamera
• Multispektraalne kaamera
• Hüperspektraalkaamera
• Termokaamera
• Lidar
• Radar
• …
Kaamerad / sensorid / instrumendid
Elektromagnetkiirgus
RGB kaamerad
Multis-pektraal
Hüper-spektraal
Termo
Radarid
Kaamera
Roheline
Punane
Punase serv
Lähisinfrapunane
Parrot Sequoia
Maia S2
RGB kaamera
MicaSense RedEdge
Senop Oy VIS-VNIR Hüperspektraal kaamera
Palju kanaleid: 50…1000+
https://www.micasense.com/faq
1. Nutiseadmega:
a) Lennuplaneerimine (ala valik)
b) Vajaduste täpsustamine (produktid)
2. Peegeldusväärtuste saamiseks kalibreerimispaneel (etalon)
3. Automaatne droonilend
4. Pildid üle interneti kuhugi pilve
5. Tulemused on näha rakenduses
6. Andmekihtide alla laadimine ja edasine kasutamine
Rakendus ideaalis
Kaamera
Meid huvitavad peegeldusväärtused: 1) Mõõta pildistamise hetkel ka olemasolevat kiirgust, mis tuleb „ülevalt“2) Kasutada etalonina kalibreerimispaneeli
• MicaSense Atlas: https://www.micasense.com/atlas/
• DroneDeploy: https://www.dronedeploy.com/solutions/agriculture/
• PrecisionHawk: https://www.precisionhawk.com/agriculture
• senseFly eMotion Ag: https://www.sensefly.com/software/emotion-ag/
• Agremo: https://www.agremo.com/
• Farm Solutions: https://farmsolutions.com/
• Airinov: https://www.airinov.fr/en/
• Tranis Technologies: http://www.taranis.ag/
• …
Rakendused
• Kõrge lahutusega ortofotomosaiik (vaatamine või edasine töötlus)
• Segmenteerimine (taimede kokku lugemine, katvuse pindala arvutamine)
• Kõrgusmudelid (fotogramm-meetria)
• Taimkatte kõrgus
Rakendused: RGB - tavakaamera
Pildid: https://www.precisionhawk.com/agriculture
• Lisaks RGB kanalitele RE, NIR,…
• RE – „Red Edge“
• NIR – Lähi infrapunane
• RE – Seda üleminekuala
seostatakse lehe klorofülli
sisalduse, taimede
fenoloogilise faasi,
stressi jm näitajatega
Rakendused: multispektraal
https://www.micasense.com/faq
• Taimkatte indeksite arvutamine
• NDVI – elava rohelise taimkatte hulk
• NDRE – taimkatte „tervise“ hindamine
• OSAVI – mulla osas kohandatud taimkatte indeks
• EVI – parandatud / võimendatud taimkatte indeks
• …
Sentinel2 indeksid:https://www.indexdatabase.de/
Rakendused: multispektraalNDVI
NDREOSAVI Pildid: https://support.micasense.com
• Vee olemasolu ja kättesaadavus
• Haigused
• Saagikuse hindamine
• Viljade küpsuse hindamine
Rakendused: termokaamera
(Park et al., 2017)
• Kõrge lahutusega RGB + multispektraal + termokaamera
Micasense Altum
• Teadus – suured andmemahud, keerukas radiomeetria, kalibreerimine, keerukad
kaamerad jne…
Tuvastamine
• Liigid
• Haigused
• Erinevad
mineraalid
Rakendused: hüperspektraal
Adao et al. 2017 Pinter et al. 2003
• Teadus ja arendus, eriti drooniseire kontekstis
• Lisab palju infot 3D struktuuri
kohta
• Kõrgus, biomass
• …
Rakendused: lidar
(Christiansen et al. 2017)
https://zaldforestlab.weebly.com/
https://dronelife.com/2014/12/30/5-actual-uses-drones-precision-agriculture-today/