Vegetatie en flora & fauna onderzoek met drones

Drones zijn een belangrijke innovatie voor vegetatieonderzoek in de landbouw en flora en fauna onderzoek voor bijvoorbeeld tellingen van bepaalde diersoorten in natuurgebieden.

Monitoren van gewassen met Drones

Door een multispectrale of hyperspectrale NIR (near infrared) camera onder een drone te hangen kunnen zwakke plekken of beginnende ziektes zoals bij voorbeeld schimmels in de vegetatie opgespoord of over een bepaalde periode gemonitord worden. Ook factoren als bodemkwaliteit en vochtgehalte kunnen snel en eenvoudig in kaart gebracht worden.

Akkerbouwers zetten steeds vaker drones in voor het monitoren van gewassen. Doordat er gerichter en minder vaak gespoten hoeft te worden, kunnen aanzienlijke besparingen op de spuitkosten worden behaald en wordt het milieu minder belast.

Voordelen van drones voor vegetatie en flora & fauna onderzoek

  • In tegenstelling tot satellietbeelden kunnen drones kleinere gebieden tegen geringe kosten gedetailleerd in kaart brengen.  
  • Het gebruik van drones is minder kostbaar is dan de inzet van een bemand vliegtuig of helikopter.
  • Minder milieuvervuiling door bestrijdingsmiddelen.

Technieken



Dit pilot project voor het vroege spectrale opsporing van schimmelinfecties in graanvelden is uitgevoerd in opdracht van de Provincie Groningen en plaatselijke landbouworganisaties is. Hele velden worden regelmatig preventief behandeld met schimmelbestrijdingsmiddelen. Door de vroege opsporing van beginnende schimmelinfecties kunnen ze plaatselijk behandeld worden.  Zo kan het gebruik van bestrijdingsmiddelen significant kan worden teruggedrongen.

Infrarood spectrometrie

Met de inzet van drone IR spectrometrie zijn spectrale metingen gemaakt van graangewassen met schimmelinfecties in verschillende stadia, van gezond tot zwaar getroffen. De spectra geven aan dat er sprake is van systematische spectrale veranderingen met een toenemende verslechtering van de gezondheid van de gewassen. De "red-edge" positie bijkt hiervoor een goed indicator.

Multirotor drone

De testvlucht is uitgevoerd met een multirotor drone in combinatie met een normale RGB camera. De multirotor drone kan langzaam en laag genoeg kan vliegen om beelden te maken waarop de individuele blaadjes van de gewassen zichtbaar zijn. Dit is belangrijk, omdat studies hebben uitgewezen dat de blaadjes van één enkele plant verschillende spectrale eigenschappen kunnen hebben. Door hoger en sneller te vliegen zou de resolutie lager worden, waardoor spectrale data van verschillende materialen (bijvoorbeeld grond) niet meer van elkaar te onderscheiden zijn, met als gevolg een beduidende  verslechtering van de gevoeligheid van de metingen.

Boven: Aibotix in actie
Links onder: Weergave van de groenheid (gezondheid) van de gewassen.
Rechts onder: Spectrale eigenschappen  (Red edge position) van de graangewassen in verschillende stadia van aantasting door schimmels.