Dron nad polem, szczegółowe mapy stanu roślin w domu
Z góry widać lepiej – ta oczywista prawda tkwi u źródła wykorzystywania bezzałogowych pojazdów latających – zwanych dronami – do oceny pola i rosnących na nim roślin. Postanowiliśmy więc sprawdzić, jakie dane można uzyskać za ich pomocą. Partnerem naszego testu była firma Syngenta Polska.
Dwa obloty dronów odbyły się nad fragmentem pola pszenicy Gospodarstwa Rolno-Hodowlanego w miejscowości Mgowo koło Płużnicy. Pierwszy termin przypadł na fazę strzelania w źdźbło (9 kwietnia), a drugi przed wykłoszeniem (1-2 czerwca). Do testu zgłosiły się: firmy Agrocom Polska i Agrotechnology oraz Instytut Geodezji i Kartografii. W tym artykule prezentujemy wyniki uzyskane przez IGiK. Kolejne wkrótce.
Z dokładnością 2 i 7 cm
Za wykonanie nalotów dronem dla Instytutu Geodezji i Kartografii odpowiadali naukowcy z Laboratorium Informacji Obrazowej Uniwersytetu Warszawskiego – dr Marek Ostrowski oraz mgr Michał Chyliński. Pierwszy nalot dostarczył dwa podstawowe produkty: mozaikę zdjęć przedstawiającą analizowany obszar w barwach rzeczywistych (RGB) oraz analogiczną mozaikę wykonaną kamerą hiperspektralną, obrazującą badany teren w 13 wąskich kanałach spektralnych.
Ze względu na charakterystykę wykorzystanych kamer powstał obraz w zakresach RGB (red green blue), wykonany z rozdzielczością terenową wynoszącą 2 cm, i obraz hiperspektralny - około 7 cm. Obu zostały nadane georeferencje, a więc można dalej wykorzystywać je oraz produkty wygenerowane na ich podstawie w systemach GIS (systemy informacji przestrzennej), łącząc je z innymi dostępnymi danymi przestrzennymi. Opracowanie zostało wykonane na wczesnym etapie rozwoju pszenicy ozimej (wysokość roślin do około 15 cm).
Ze względu na charakterystykę wykorzystanych kamer powstał obraz w zakresach RGB (red green blue), wykonany z rozdzielczością terenową wynoszącą 2 cm, i obraz hiperspektralny - około 7 cm. Obu zostały nadane georeferencje, a więc można dalej wykorzystywać je oraz produkty wygenerowane na ich podstawie w systemach GIS (systemy informacji przestrzennej), łącząc je z innymi dostępnymi danymi przestrzennymi. Opracowanie zostało wykonane na wczesnym etapie rozwoju pszenicy ozimej (wysokość roślin do około 15 cm).
Mozaika RGB
Mozaika zdjęć RGB przedstawia analizowany teren w barwach rzeczywistych, czyli dokładnie tak, jakbyśmy mogli zobaczyć pole, znajdując się ponad ziemią. - Jest to informacja czytelna w odbiorze i natychmiastowo przyswajalna, która błyskawicznie pozwala na wykonanie podstawowej oceny stanu pola. Już na pierwszy rzut oka zauważalne są obszary o zróżnicowanym stopniu pokrycia przez rośliny, od obszarów pozbawionych roślinności, z odkrytą glebą (kolor brązowy/szary), poprzez średni stopień zagęszczenia roślin (kolor szarozielony), aż do fragmentów pola, gdzie rośliny pokrywają pole gęstą warstwą (kolor intensywnie zielony). Bardzo dobrze odwzorowane są także pasy ścieżek, po których przemieszczają się po polu maszyny rolnicze, oraz granice pola, które dzięki takiemu zobrazowaniu można bardzo precyzyjnie wyznaczyć bądź zweryfikować - podpowiada mgr Karol Paradowski, specjalista z zakresu teledetekcji z Centrum Teledetekcji Instytutu Geodezji i Kartografii.
Mozaika zdjęć RGB przedstawia analizowany teren w barwach rzeczywistych, czyli dokładnie tak, jakbyśmy mogli zobaczyć pole, znajdując się ponad ziemią. - Jest to informacja czytelna w odbiorze i natychmiastowo przyswajalna, która błyskawicznie pozwala na wykonanie podstawowej oceny stanu pola. Już na pierwszy rzut oka zauważalne są obszary o zróżnicowanym stopniu pokrycia przez rośliny, od obszarów pozbawionych roślinności, z odkrytą glebą (kolor brązowy/szary), poprzez średni stopień zagęszczenia roślin (kolor szarozielony), aż do fragmentów pola, gdzie rośliny pokrywają pole gęstą warstwą (kolor intensywnie zielony). Bardzo dobrze odwzorowane są także pasy ścieżek, po których przemieszczają się po polu maszyny rolnicze, oraz granice pola, które dzięki takiemu zobrazowaniu można bardzo precyzyjnie wyznaczyć bądź zweryfikować - podpowiada mgr Karol Paradowski, specjalista z zakresu teledetekcji z Centrum Teledetekcji Instytutu Geodezji i Kartografii.
Mozaika hiperspektralna
Mozaika wykonana ze zdjęć z kamery hiperspektralnej różni się zasadniczo od mozaiki w barwach rzeczywistych. – W tym przypadku fragment pola został zobrazowany w 13 wąskich przedziałach spektralnych, w większości wykraczających poza długości fal widzianych przez człowieka i koncentrujących się na obszarze bliskiej podczerwieni (fale elektromagnetyczne o długości powyżej 700 nm). Daje to dostęp do informacji niewidocznych gołym okiem, a kluczowych z punktu widzenia oceny stanu rozwoju oraz kondycji roślin. To, co często nie będzie możliwe do zauważenia w paśmie widzialnym (400-700 nm), okazuje się mieć odzwierciedlenie w paśmie podczerwieni, a zastosowanie wielu wąskich przedziałów w tym zakresie pozwala bardzo precyzyjnie uchwycić i ocenić sytuację na polu i w przypadku wystąpienia zjawisk niepożądanych (zła kondycja roślin spowodowana czynnikami stresogennymi, takimi jak np. susza, choroby, szkodniki, niewłaściwe ilości nawozów) szybko i precyzyjnie na nie zareagować – mówi prof. dr hab. Katarzyna Dąbrowska-Zielińska, kierownik Centrum Teledetekcji Instytutu Geodezji i Kartografii.
