A monitoringdrónok gyakorlati alkalmazása a mezőgazdaságban

A mezőgazdaság területén a modern technológiák folyamatos térnyerése figyelhető meg, amelyek segítik a termelési folyamatok hatékonyságát és pontosságát. Az elmúlt évek egyik ilyen újítása a monitoringdrónok alkalmazása, melyek a mezőgazdasági területek felmérésében és megfigyelésében nyújtanak óriási segítséget. E cikk célja, hogy bemutassa a monitoringdrónok gyakorlati felhasználási lehetőségeit, és tanácsokat adjon a hatékony alkalmazásukhoz.

Miért éppen drón?

A drónok, más néven pilóta nélküli légi járművek (UAV) számos előnnyel rendelkeznek a hagyományos földi módszerekkel szemben. A legfontosabb előnyük a képfelbontás, amely akár ezerszer is jobb lehet a műholdas felvételekénél. Ez a magas felbontás lehetővé teszi a helyspecifikus információk gyűjtését, amelyek alapvetőek a precíziós mezőgazdaságban. A drónok által készített felvételek részletgazdagsága lehetővé teszi a növények állapotának, a talajminőségnek és a kártevők jelenlétének pontos felmérését. Ezáltal a gazdálkodók gyorsan és hatékonyan reagálhatnak a különböző problémákra, ami növeli a termés mennyiségét és minőségét.

A mezőgazdaságban leggyakrabban használt drónok két fő típusra oszthatók: multirotoros és merev szárnyú drónok.

•Multirotoros drónok: Ezek a drónok könnyen manőverezhetők és képesek egy helyben lebegni. Ideálisak kisebb területek felmérésére és részletes adatgyűjtésre. Hátrányuk a rövidebb repülési idő és kisebb területteljesítmény. A multirotoros drónok előnye, hogy könnyen kezelhetők, és pontos irányítást tesznek lehetővé, ami különösen hasznos a bonyolultabb feladatoknál, például a növények egyedi állapotának felmérésénél.

•Merev szárnyú drónok: Ezek hosszabb repülési idővel és nagyobb területteljesítménnyel rendelkeznek, így alkalmasak nagyobb területek gyors felmérésére. Azonban bonyolultabb a fel- és leszállásuk, valamint nagyobb területet igényelnek ezek a műveletek. A merev szárnyú drónok nagy előnye a nagy hatótávolság és a hosszabb repülési idő, ami lehetővé teszi a nagyobb mezőgazdasági területek hatékony felmérését.

A drónokra különböző szenzorok szerelhetők, amelyek különböző adatokat gyűjtenek:

•Digitális kamera (RGB): A látható fény tartományában készít felvételeket, amelyeket vizuális felmérésekhez használunk. Ezek a kamerák alkalmasak a növények állapotának vizuális ellenőrzésére, a károk felmérésére és a növények egészségének megfigyelésére.

•Multispektrális kamera: Több spektrális tartományban (pl. közeli infravörös) készít felvételeket, amelyek segítségével vegetációs indexeket számíthatunk. A multispektrális kamerák lehetővé teszik a növények élettani állapotának pontos felmérését, például a klorofilltartalom és a növekedési zavarok detektálását.

•Termokamera: A hőkamera a növények stresszállapotát, szárazságot és vadkárt képes detektálni. A hőkamerák hasznosak lehetnek a növények vízellátottságának felmérésében, valamint a kártevők és betegségek korai felismerésében.

Az adatgyűjtés után következik az adatfeldolgozás. A drónok által készített felvételek fotogrammetriai és geoinformatikai rendszerek segítségével kerülnek feldolgozásra. A mesterséges intelligencia és a gépi tanulás alkalmazása lehetővé teszi az objektumok automatikus felismerését és elemzését. Az adatfeldolgozás során létrehozott térképek és elemzések segítségével a gazdálkodók részletes képet kapnak a termőföld állapotáról, ami segíti őket a megalapozott döntések meghozatalában.

A monitoringdrónok számos területen alkalmazhatók a mezőgazdaságban:

•Tápanyag-kijuttatás: A drónok segítségével helyspecifikusan lehet

kijuttatni a műtrágyát, ami csökkenti a költségeket és a környezeti terhelést. A drónok által készített térképek alapján pontosan meghatározható, hogy hol van szükség több tápanyagra, és hol lehet csökkenteni a kijuttatott mennyiséget.

•Gyomirtás: A drónok pontosan detektálják a gyomnövényeket, így csak azokat a területeket kezelik, ahol valóban szükség van rá. Ez csökkenti a felhasznált vegyszerek mennyiségét és a költségeket, valamint csökkenti a környezeti terhelést.

•Kárfelmérés: Az időjárás és vadkár okozta károkat gyorsan és pontosan fel lehet mérni a drónok segítségével. A drónok által készített felvételek segítségével a gazdálkodók gyorsan reagálhatnak a károkra, és időben intézkedhetnek a helyreállításról.

•Növényegészségügyi felmérés: A drónok segítségével folyamatosan nyomon követhető a növények egészségi állapota, így korai szakaszban felismerhetők a betegségek és kártevők jelenléte. Ez lehetővé teszi a gyors beavatkozást és a termés védelmét.

Gyakorlati tanácsok a drónok használatához

1. Tervezés és előkészületek: Minden repülés előtt fontos a pontos tervezés. Figyelembe kell venni az időjárási körülményeket, a terület adottságait és a kívánt felbontást. Az előre tervezés segít elkerülni a váratlan problémákat, és biztosítja a repülés hatékonyságát.

2. Kamerakalibráció: A felvételek pontosságának biztosítása érdekében minden repülés előtt és után javasolt a multispektrális kamera kalibrációja. Ehhez kalibrációs panelt használjunk. A kalibráció biztosítja, hogy a felvételek összehasonlíthatók és pontosak legyenek.

3. Adatfeldolgozás: Az összegyűjtött adatokat fotogrammetriai szoftverek segítségével dolgozzuk fel. Érdemes automatizált szoftvereket használni, amelyek gyors és pontos elemzést biztosítanak. Az adatfeldolgozás során létrehozott térképek és elemzések segítenek a megalapozott döntéshozatalban.

4. Jogszabályok betartása: Minden drónt regisztrálni kell, és a drónpilótáknak rendelkezniük kell a szükséges engedélyekkel. Fontos a légtérhasználati szabályok betartása is. A jogszabályok betartása nemcsak a biztonságot szolgálja, hanem elkerülhetővé teszi a bírságokat és egyéb jogi problémákat.

A monitoringdrónok alkalmazása a mezőgazdaságban egyre elterjedtebb, és elengedhetetlen eszközzé válnak a modern gazdálkodásban. Az általuk nyújtott pontos és részletes adatok segítségével javíthatjuk a termelési folyamatok hatékonyságát, csökkenthetjük a költségeket és a környezeti terhelést. A drónok helyes használata és a megfelelő előkészületek biztosítják, hogy a technológia maximálisan kihasználható legyen a mezőgazdaságban. A gazdálkodóknak érdemes befektetni a drónok használatába, mivel ez hosszú távon jelentős megtakarítást és termelésnövekedést eredményezhet.

A Széchenyi István Egyetem Albert Kázmér Mosonmagyaróvári Karán több dróntípussal és szoftverrel állunk az érdeklődők rendelkezésére.

Dr. Teschner Gergel
PhD adjunktus
Albert Kázmér Mosonmagyaróvári Kar Biológiai Rendszerek és Precíziós Technológiai Tanszék