Dronen - en landmands værktøj
Dronen - et nyt og alsidigt værktøj - skrevet af planteinspektion.dk
Dronen har i en årrække været brugt til en række forskellige opgaver, der hvor den kunne gøre en forskel. I Danmark er den først og fremmest blevet brugt til foto. og videoproduktion. Men dette er ved at ændre sig, der er flere og flere operatører i Danmark, der bruger dronen til forskellige typer af inspektion. Det er alt lige fra termisk inspektion af fjernvarmerør til inspektion af vindmøller.
I USA og Australien har dronen også været brugt flittigt af landmænd igennem de sidste par år. Nu er turen kommet til Danmark.
Droner i landbruget
Droner i landbruget bruges fortrinsvist til dataindsamling om afgrøder, men kan på sigt også stå for sprøjtningen, dette kræver dog en ændring i lovgivningen i Danmark. Til dataindsamling virker den dog ligeledes rigtigt godt og bliver typisk udført ved at dronen overflyver markerne med et specielt kamera, der er påmonteret under dronen. Dette kamera affotograferer hele marken og gemmer alle billederne på SD-kortet i kameraet. Når hele marken er overfløjet, flyver dronen tilbage hvor den startede og lander her typisk selv.
SD-kortet fjernes herefter fra kameraet og alle billederne indlæses i tilhørende software, enten i en cloud eller på en computer.
Først bliver alle billederne stitchet sammen til et stort billede, der efterfølgende åbner mulighed for yderligere analyser. Her er det, det bliver spændende.
De forskellige analyser kan nemlig via algoritmer, udviklet tilbage i 70'erne, aflæse en afgrødes fotosyntese og klorofyl indhold. Informationen om afgrødens fotosyntese er sammenkoblet med GPS information, som også er gemt i billederne, typisk i en opløsning på 5x5 cm / pixel. Denne information kan herefter plottes ind på et elektronisk kort, der viser afgrødens tilstand set ud fra et fotosyntetisk perspektiv.
Tesen er her, jo bedre fotosyntese jo bedre har den pågældende afgrøde det, se evt. tidligere skrevet blog "kort introduktion til NDVI og NDRE"
Efter kortet er lavet, kan man konvertere det til data, som GPS-enheden i en landbrugsmaskine kan forstå og f.eks. bruges til at sprøjte efter. Et eksempel på sådan en analyse med efterfølgende generet kort, i dette eksempel med en NDVI analyse, kan ses herunder:
Tildelingskort
Når man først har samlet data og fået lavet den første analyse, typisk NDVI analysen, kan man herefter beslutte sig for hvad den videre plan er. Data skal sammenholdes med et besøg i marken, her skal det for det første vurderes, om den skitserede tilstand er korrekt, for det andet skal det vurderes om det er muligt at forbedre afgrødens tilstand, hvis ja, om det er hele marken, der skal under pleje eller det kun er delområder. Man kunne i dette eksempel beslutte sig for at lave et tildelings kort med 5 zoner, som vist i eksemplet herunder:
Når tildelingskortet er genereret, er det næste man skal tage stilling til, hvilke zoner man vil tage under behandling. En vurdering her kunne være, at områder med et gennemsnitligt index på 0,1 ses der bort fra da disse områder allerede er tabt, f.eks. i form af markskader. Man kunne vælge at lægge indsatsen der, hvor man kan gøre en forskel, det vil sige i resten af zonerne, på nær den sidste zone, den grønne, da denne er som den skal være. Dette princip kaldes den omvendte Robin Hood, da man her flytter gødning fra fattige områder og flytter det til områder, der har det forholdsvist bedre.
Hele princippet drejer sig om en ting, optimering af afgrødens afkast. Når der kun er en vis mængde gødning man kan bruge pr. hektar, så gælder det om at bruge det der, hvor gødningen bedst kan gøre en forskel, det er BigData når det er bedst.
Hver zone skal så have tildelt en mængde gødning enten i form af volumen eller vægt pr. hektar, dette afhænger af gødningstypen, samt hvilket format landbrugsmaskinen kan behandle. Denne data indtastes herefter i tildelingskortet, som nu kan eksporteres til en fil, som man via et usb-stik kan overføre til landbrugsmaskinen. Landbrugsmaskinen vil herefter kunne fordele mængden af gødning efter planen.
Her kunne man mene, at vi så var færdige, men det er vi ikke. Efter behandling af marken vil det være hensigtsmæssigt at få lavet endnu en overflyvning af den samme mark efter gødningen har haft tid til at virke. Denne overflyvning skal lave endnu en dataopsamling for at følge op på om den tidligere indsats har båret frugt eller om der stadig mangler lidt. Data skal analyseres og man kan sammenligne datakort fra tidligere flyvninger med det nye. Her er det så, at man meget gerne skulle kunne aflæse, at der hvor man har valgt at gøde, her kan ses en positiv forskel.
Yderligere overvejelser
Hvis man vil igang med ovenstående er der en række ting, man bør overveje og skal være opmærksom på.
- For det første er det en god idé at alliere sig med en droneoperatør, der har erfaring med dataindsamling i marken.
- For det andet er det vigtigt, at det kamera som skal spændes under dronen, som minimum kan aflæse lysspektret, der skal bruges ift. NDVI og NDRE. Dette er ikke et normalt RGB kamera, kameraet skal kunne fotografere NIR.
- For det tredje så skal man gøre sig overvejelser om, hvor stor en opløsning man har brug for. Som det er i dag, så er maximum opløsningen, der leveres fra satellit på 10x10m, det vil sige hver pixel er 100m2. På en drone er vi helt nede på 5x5cm => 0,0025cm2, dvs. en 40.000 ganges bedre opløsning ift. satellit billeder. Reelt betyder det, at markskader ikke er mulige at frasortere på tildelingskortet, hvilket er spild af gødning og penge.
- Sidst men ikke mindst, så skal man gøre sig overvejelser om ejerskab af data. Ved satellit løsninger er ejerskabet af data hos leverandør. Det betyder reelt, at man ikke kan flytte historisk data fra en leverandør til en anden. Når man bruger droner, så har man mulighed for selv at være i fuld kontrol over data og bruge denne data hos den operatør, man har lyst til samt i det software man finder bedst. Det kan godt tænkes, at det her ikke lyder som et problem, men det kan det meget hurtigt gå hen og blive. Man risikerer at blive stavnsbundet og fanget i dyre kontrakter.
Skulle ovenstående have vækket ens nysgerrighed og vil man vide mere, er man meget velkommen til at kontakte Dansk Planteinspektion, en del af Scout Robotics for en uforpligtende samtale via https://planteinspektion.dk
