Современные технологии все чаще стали приходить на смену традиционным методам производства и ведения бизнеса в различных отраслях, в том числе и в сельском хозяйстве. Один из наиболее эффективных способов мониторинга посевов – использование беспилотных летательных аппаратов с мультиспектральными камерами высокого разрешения, которые помогают выявлять проблемные зоны на полях, оптимизировать полив, внесение удобрений и средств защиты растений и прочее.

Технология мультиспектральной съемки как элемент точного земледелия помогает масштабировать сельскохозяйственный бизнес: увеличивать производительность аграрных работ, снижать затраты на удобрения, СЗР и другие ресурсы, а также повышать качество получаемого урожая.

Расскажем в статье, как внедрение беспилотной летной платформы DJI Matrice 300 RTK с мультиспектральной камерой MicaSense Altum позволило на 20% увеличить производительность фруктовых садов в Испании.

Мониторинг фруктовых полей с камерами MicaSense Altum

Данные, получаемые с беспилотников, используются в точном земледелии для защиты почвы и улучшения плодородия, а также для практических задач, таких как опрыскивание и обработка сельскохозяйственных культур, определение наилучшего времени для посева и сбора урожая, предотвращение эрозии почвы и защиты растений от болезней и вредителей.

Камеры премиум-класса имеют решающее значение для получения высококачественных данных, которые используют в технологиях точного земледелия по всему миру. По статистике, мультиспектральные снимки помогают сократить потребление воды для полива растений на 90%, финансовые затраты на ведение сельскохозяйственного бизнеса на 30%, а производительность увеличить в среднем на 20%.

Специалисты компании Flydronair (Валенсия, Испания), поставщика услуг в области точного земледелия для сельхозпроизводителей фруктов, риса, зерновых, используют мультиспектральные и RGB-данные с беспилотных летательных аппаратов для расширенного анализа и мониторинга сельскохозяйственных культур и увеличения эффективности производства.

Фермерское хозяйство из Севильи (Испания), выращивающее фруктовые деревья, поручила им составить карту угодий, чтобы оценить участки, где имеется дефицит питательных веществ и воды. В задачи также входили: составление прогнозов по урожайности садов, подготовка рекомендаций, которые бы помогли снизить эксплуатационные расходы компании.

В соответствии с заданием дрон должен был облетать фруктовые сады площадью 60 Га каждые 40 дней. За время проекта было произведено 3 облета территории с применением беспилотника DJI Matrice 300 с полезной нагрузкой MicaSense Altum, собраны снимки в форматах: NDVI, GLI, TGI, NDRE, thermal. С точностью – ~ 3,4 см GSD. Для обработки данных применялось ПО: Agisoft Metashape, PIX4Dfields, DJI Terra.

На основе расширенного анализа мультиспектральных данных высокого разрешения, полученных камерой Altum серии MicaSense, заказчик обнаружил вредителей растений в одной из частей сада. Агрономы смогли проанализировать, степень заражения деревьев и принять решение о дальнейших действиях.

Мультиспектральные данные также помогли предположить в каком направлении будет распространятся заболевание растений из-за насекомых-вредителей и принять меры по их уничтожению.

Благодаря последовательному и надежному сбору высококачественных данных с помощью камеры MicaSense каждая миссия беспилотника проходила в штатном режиме, не возникало ситуаций, когда полет нужно было повторять.

В результате, за 2 года использования дрона с мультиспектральной камерой фермерское хозяйство увеличило производство фруктов на 20%, не увеличивая площадь садов, снизило при этом затраты.

В результате был получен ценный опыт работы на сложном рельефе и в специфических погодных условиях. Она требует очень тщательной подготовки и оснащения дрона системами поиска.

Были обнаружены очаги заражения вредителями деревьев, определены участки с недостатком влаги в почве и с дефицитом питательных веществ. Принятые меры по обработке, поливу и внесению удобрений на основе этих данных помогли избежать повреждений растений, гибели урожая и финансовых потерь.

Преимущества мультиспектральных камер для точного земледелия

Для большинства сельхозпроизводителей важно не только получать данные с индексами растительности, им также требуются полные отчеты с анализом, визуализацией и рекомендациями по дальнейшим действиям. Выполнение подобных проектов предполагает сокращение времени на сбор данных и анализ. Для этого необходима надежная камера, которая фиксирует точные данные для воспроизведения и сравнения их затем на компьютере.

Съемка лесного массива дроном DJI с мультиспектральной камерой.

Мультиспектральная камера MicaSense Altum – надежный инструмент для реализации этих задач. Она снимает в пяти спектральных диапазонах: красный, зеленый, синий, красный, ближний инфракрасный. А также имеет тепловизионный датчик, что является дополнительным преимуществом камеры, позволяющим улучшать анализ данных, экономить время на проведении дополнительных полетов и пр.

Высококачественные мультиспектральные данные помогают создавать и совершенствовать базу данных, создаваемую в течение нескольких лет. Она содержит все виды дефицита питательных веществ в почве, недостатка влаги и информацию о том, какое влияние это оказывает на сельскохозяйственные культуры. База данных используется для анализа и сравнения, что позволяет делать более точные и быстрые прогнозы.

БПЛА для сбора данных о состоянии растений и обработке особенно полезны для виноградников и рисовых полей. Мультиспектральные данные важны для дифференцированного внесения удобрений и СЗР, могут применяться и в смежных областях, таких как управлением спортивными стадионами, в лесном хозяйстве и др.

Заключение

Производство продуктов питания является одной из основных потребностей человечества, и оно всегда будет оставаться важной отраслью экономики. При этом, для сбора хорошего урожая в сельском хозяйстве, высококачественные данные с БПЛА и их обработка имеют решающее значение.

Мультиспектральные камеры позволяют анализировать состояние растительности на полях и выявлять проблемные зоны. Это помогает улучшить качество урожая, оптимизировать затраты на ресурсы, такие как удобрения и вода, что в свою очередь может снизить затраты на производство продуктов питания. Наконец, использование беспилотных технологий позволяет ускорить процесс сбора урожая и повысить его качество. Благодаря этому фермеры могут быстрее получить доход от продажи продуктов.

О других сферах и особенностях применения дронов DJI c мультиспектральными камерами читайте в статьях нашего блога: