7 типичных вопросов о квадрокоптерах в сельском хозяйстве

На какой высоте летать, как обнаружить повреждения урожая и многое другое

 

По мере приближения июля, работники аграрного сектора начинают следить за ростом своего урожая, применять питательные вещества, удобрения и пестициды, и начинают посчитывать плановый урожай на сезон. Все больше и больше из них начинают пользоваться квадрокоптерами, которые помогают им собирать информацию - во время общения с фермерами, мы выяснили, что у них имеется ряд похожих вопросов, которые мы решили прояснить.

 

Мы подготовили этот пост, чтобы объединить полезные советы и информацию в одном месте, а также чтобы ответить на часто задаваемые вопросы:

 

1. На какой высоте необходимо летать и какое наложение использовать?

2. Как картографировать большие участки замли и летать в автономном режиме с DroneDeploy?

3. Как просматривать данные о состоянии здоровья растений? Нужна ли для этого специальная камера?

4. Что нового появилось, о чем стоит знать?

5. Как экспортировать данные, чтобы сопоставить их с картой урожая, картой грунта и прочими данными?

6. Где я могу узнать больше или получить помощь?

7. Какой план мне лучше купить?

 

1.На какой высоте необходимо летать и какое наложение использовать?

 

 

Точного правила, на счет того, на какой высоте летать или какое именно наложение использовать, не существует. Однако, общее понимание высоты полета и наложения поможет вам выбрать правильные настройки. И для этого есть несколько общих рекомендаций.

 

Для начала давайте поговорим о высоте полета. Если вкратце, то высокий полет позволяет охватить больший участок земли за более короткий промежуток времени, и с меньшим количеством использования батареи. Поскольку поля обычно достаточно большие, многие операторы дронов  летают как можно выше. Лптимальной высотой полета считается высота 120-150 метров.

 

Недостатком же высокого полета становится то, что качество изображения будет хуже, чем если бы квадрокоптер летел ниже. Именно поэтому высоту полета надо рассчитывать в зависимости от того, для чего будет в последствии использоваться полученная карта. Например, если вы просто ищите созревший урожай или изменчивые участки, то вам скорее всего не нужно изображение высокого качества. Однако, если вы ищите всходы молодых растений, то вам необходимо лететь ниже (40-60 метров), чтобы иметь возможность отличить растения от земли в полученной карте.

 

 

Наложение относится к количеству наложения между фотографиями, которые захватывает коптер. Когда DroneDeploy обрабатывает карту, программное обеспечение ищет отличительные черты, которые появляются на нескольких фотографиях, и использует распознавание этих черт, чтобы объединить изображения в карту. Проще говоря, чем больше наложений, тем проще программе распознать детали большого количества фотографий, и тем выше вероятность того, что в итоге у вас получится карта высокого качества.

 

Как вы уже могли догадаться, здесь есть и минусы. Чем больше наложение, тем ближе друг к другу будут пути траектории полета дрона, сам полет займет больше времени, расход батареи будет больше, и тем больше изображений сделает дрон, чтобы покрыть ту же площадь.

 

Чад Колби из Colby Ag Tech, профессиональный оператор дронов и преподаватель по точности в сельском хозяйстве, рекомендует начинать с наложения в 65%. Если возникнут проблемы при обработке карты или, если урожай очень однородный при виде сверху, то следует поэкспериментировать с более высоким наложением.

 

2. Как картографировать большие участки земли и летать в автономном режиме с DroneDeploy?

 

Зачастую те, кто пользуется DroneDeploy в сфере сельского хозяйства, хотят картографировать большие участки земли, многие из которых имеют слабый WIFI сигнал или плохую сотовую связь. К счастью, обе эти проблемы можно обойти, если все планировать заранее.

 

Планируйте полеты заранее на компьютере. Если вас беспокоят проблемы со связью, то лучше распланировать все ваши полеты заранее, когда вы будете за компьютером. Тогда, когда у вас еще будет связь, откройте приложение DroneDeploy на своем мобильном устройстве для синхронизации планов. После того, как планы синхронизируются, вы можете выйти на поле и начать полет - сотовая связь или Wi-Fi уже будут не нужны.

 

Берите запасные батарейки. Если вы картографируете большие участки земли (более 40 гектаров), батарейки будут вашим ограничителем в том, какую площадь вы сможете покрыть. К счастью, когда батарея разряжается, то вернуть дрон и заменить батарею очень легко, а затем можно продолжить картографировать. Если батарея садиться как раз в то время, когда идет съемка, просто нажмите кнопку “Home”, чтобы дрон вернулся на базу. Затем замените батарейку и заново откройте план, который выполнял дрон. План должен автоматически продолжиться с того места, где остановился квадрокоптер, но даже если этого не произойдет, вы можете вручную выбрать место продолжения съемки. 

 

 

Профессиональный совет: Для достижения максимальной эффективности работы батареи во время картографирования больших площадей, нажмите на кнопку "Home", когда дрон находится ближе всего к вам на своем пути - это позволит минимизировать количество времени и работы батареи, которые будут потрачены на полет туда-обратно для замены. 

 

 

3. Как просматривать данные о состоянии здоровья растений? Нужна ли для этого специальная камера?

 

 

Пример NDVI карты

 

Если вы читаете этот пост, то вы уже наверняка видели одну из этих красно-зеленых карт и слышали термин NDVI - но у вас все равно еще имеется много вопросов о том, как это использовать.

 

Давайте начнем с основ. Здоровые растения отражают много ближнего инфракрасного спектра (БИКС) и зеленый свет, и поглощают много красного света. Индексы растительности интерпретируют количество захваченного света в диапазоне волн разной длинны для того чтобы таким образом увеличивать контраст в карте и выделять изменчивость, которая отображает здоровый или поврежденный урожай. Разные индикаторы растительности были разработаны с разными целями и для разных типов камер или сенсоров. NDVI (Индекс нормализованных разновидностей вегетации, Раус и др., 1973) является одним из самых давних и наиболее известных индексов, и он предназначен для использования с БИКС изображениями.

 

Это означает, что если вы хотите использовать индекс NDVI для истинного NDVI, то вам нужна камера типа БИКС. Однако, если у вас нет БИКС камеры, вы все равно можете использовать индекс растительности, чтобы выделить изменчивость. На самом же деле, один из индексов, который есть в DroneDeploy, индекс VARI (Индекс видимой атмосферной устойчивости, Гительзон и др., 2002), предназначен непосредственно для использования с изображениями видимого спектра (красный зеленый синий или RGB).

 

Одно из недавних исследований показывает, как новичок, который впервые составлял карту, использовал RGB камеру на своем дроне Phantom 4 с индексом VARI для оценки ущерба от ветра и обнаружения ржавчинного грибка на урожае.

 

 

Важно отметить, что не все NIR/БИКС камеры одинаковы. Используя индекс NDVI в DroneDeploy, вам нужно будет выбирать тип фильтра, который вы использовали для захвата изображения в меню “Band Order”. 

 

4. Что нового появилось, о чем стоит знать?

 

Управление зонами

 

Ваша карта здоровья растений будет показывать высокую степень детализации, но иногда бывает полезно объединить данные вашей карты по аналогичным регионам путем применения зон или сетки. Это не только может  вам визуально отобразить различия в состоянии здоровья между большими областями, это также делает набор данных легко управляемым для использования вне DroneDeploy, или для анализа в других программах, либо для ввода в измерительное сельско-хозяйственное оборудование. 

 

Инструменты Подсчета Растений и Подсчета Густоты Стояния

 

Приблизительный подсчет растений с использованием традиционных методов это времязатратный, физический процесс, который не дает полного представления о количестве растений или их густоты стояния, так как подсчет ведется только на эталонных участках. Теперь же клиенты DroneDeploy могут использовать два новых инструмента от других производителей, которые доступны во внутреннем меню управления DroneDeploy. Эти инструменты предназначены для автоматизирования процесса и получения более полных и точных данных. Инструмент от Aglytix предназначен для анализа густоты стояния всходов кукурузы и сои, в то время как инструмент от AgriSens специализируется на подсчете визуально отличающихся кустарных деревьев в плодовом саду или в плантации томатов в поле. 

 

Это лишь небольшая часть карты с более чем 400 000 растений томатов.

 

5. Как экспортировать данные, чтобы сопоставить их с картой урожая, картой грунта и прочими данными?

 

Карта от квадрокоптера может вам рассказать, что ваш урожай поврежден, но чтобы понять, почему он поврежден или что это означает для выработки вашего урожая, вам необходимо больше информации. Сравнение данных из разных источников является одним из важных методов получения этой информации, но вы также можете сравнить вашу карту от дрона с наборами прочей информации, например с вашими пробам почвы или с картой урожайности прошлого года, чтобы лучше понимать ситуацию.

 

 

Чтобы экспортировать карту, сначала перейдите на слой карты, который вы хотите экспортировать (ортофотоплан, здоровье растений, поднятие и т.д.), а затем нажмите кнопку "Export/Экспортировать". Затем в следующем меню вы можете настроить экспорт в зависимости от ваших потребностей. Возможные варианты включают экспорт растровых (GEOTIFF) или векторных данных (векторный формат), отображение в местной системе координат EPSG, и выбор уровня разрешения. Если вы планируете использовать изображения в специальной измерительной сельско-хозяйственной программе, на сайте DroneDeploy вы можете найти инструкции, которые помогут вам сделать экспорт в правильном формате.

 

6. Где я могу узнать больше или получить помощь?

 

В период вегетации, клиенты Сельско-Хозяйственного плана (подробную информацию ищите ниже) могут получить 2х часовой тренинг с экспертами по использованию беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве от AgFlyers. 

 

7. Какой план мне лучше купить?

 

Мы понимаем, что ваш бизнес носит сезонный характер, и поэтому DroneDeploy разработали специальный Сельско-Хозяйственный пакет только для вегетационного периода. С его помощью вы получите доступ ко всем возможностям, упомянутых в этой статье в рамках бизнес-плана, плюс бесплатное обучение и продленные часы поддержки в течение следующих шести месяцев, и постоянный доступ к вашим картам во время непроизводственного сезона.