iDrone: το drone ως ισχυρός σύμμαχος του γεωπόνου

Εισαγωγή

Η χρήση drones στη γεωργία έχει αυξηθεί ραγδαία τα τελευταία χρόνια, μεταμορφώνοντας τον τρόπο με τον οποίο οι γεωπόνοι μπορούν να παρακολουθούν και να διαχειρίζονται τις καλλιέργειες. Αυτή η εξέλιξη συνεχίζεται σταθερά, χάρη στη βελτίωση των αισθητήρων, στην αύξηση της αυτονομίας πτήσης και στην ανάπτυξη αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης για την ανάλυση των δεδομένων που συλλέγονται.

Στην παραδοσιακή γεωργία, η παρακολούθηση των καλλιεργειών για τον εντοπισμό πιθανών προβλημάτων ή σημείων ασθένειας πραγματοποιείται κυρίως οπτικά ή μέσω προγνωστικών μοντέλων. Με τη χρήση drones, αντίθετα, είναι δυνατόν να αποκτηθεί, χάρη σε ειδικούς αισθητήρες, μια λεπτομερής εναέρια εικόνα των καλλιεργούμενων αγρών, καταγράφοντας εικόνες υψηλής ανάλυσης και εντοπίζοντας παραμέτρους όπως η υδατική καταπόνηση, οι διαφορές στη βλαστητική δύναμη, εστίες ορισμένων τύπων ασθενειών και άλλα προβλήματα.

Χάρη στην ενσωμάτωση αυτής της προηγμένης τεχνολογίας παρακολούθησης με την επαγγελματική γνώση και τις οπτικές αξιολογήσεις στο πεδίο, τα drones μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ένα ισχυρό εργαλείο αγρονομικής διερεύνησης, παρέχοντας πολύτιμη υποστήριξη στον γεωπόνο για μια σειρά δραστηριοτήτων (Εικ. 1).

Εικ.1: Ροή εργασίας με drone στη γεωργία (πάνω), χάρτης βλαστητικής δύναμης αμπελώνων (αριστερά) και ζωνοποίηση της βλαστητικής δύναμης σε 3 κατηγορίες (δεξιά)

iDrone: το drone ως ισχυρός σύμμαχος του γεωπόνου

Χάρη σε πολυετή εμπειρία στο πεδίο, η Agrobit προσφέρει την υπηρεσία iDrone για να βοηθήσει στη βελτιστοποίηση της εργασίας του αγρότη, του γεωπόνου και του γεωργικού τεχνικού, μειώνοντας τον χρόνο και το κόστος διερεύνησης, μέσω των ακόλουθων μεθόδων:

1. Εναέρια φωτογραμμετρία

Τα drones μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διενέργεια εναέριας οπτικής παρακολούθησης των καλλιεργειών, επιτρέποντας στους τεχνικούς να αποκτούν και να διατηρούν ιστορικό μιας πλήρους και λεπτομερούς εικόνας της κατάστασης των φυτών σε μεγάλη κλίμακα.

Χάρη σε ορατές εικόνες τηλεπισκόπησης από drone, είναι δυνατόν να αποκτηθούν:

• ορατοί χάρτες (RGB), μέσω των οποίων είναι δυνατή η μέτρηση της φυτοκαλυμμένης έκτασης, η καταμέτρηση φυτών ή κενών θέσεων (Εικ. 2), η οπτική επιθεώρηση των καλλιεργειών
• τρισδιάστατα μοντέλα (Εικ. 2) των καλλιεργειών και του αγροτεμαχίου, μέσω των οποίων είναι δυνατή η μέτρηση της βιομάζας των καλλιεργειών
• ψηφιακά μοντέλα ανάγλυφου (DEM, DSM), χρήσιμα επίσης στη φάση σχεδιασμού νέων γεωργικών ή αρδευτικών εγκαταστάσεων

Η επανάληψη πολλαπλών πτήσεων κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου μπορεί να επιτρέψει στους τεχνικούς να αξιολογήσουν την πορεία ανάπτυξης των φυτών και να προβούν σε ενδεχόμενες προσαρμογές των καλλιεργητικών εργασιών.

Εικ. 2: Τρισδιάστατο μοντέλο ενός αμπελώνα (αριστερά) και καταμέτρηση φυτών και κενών θέσεων (δεξιά)

2. Πολυφασματικοί χάρτες

Οι χάρτες βλαστητικής δύναμης είναι εργαλεία που χρησιμοποιούνται στη γεωργία για να αξιολογήσουν την κατάσταση υγείας και τη ζωτικότητα των καλλιεργειών με λεπτομερή και χωρικά ακριβή τρόπο. Αυτοί οι χάρτες παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τη βλαστητική δύναμη των φυτών, η οποία μπορεί να συσχετιστεί με διάφορους παράγοντες όπως η υγεία των φυτών, η ανάπτυξη, η πρόσληψη θρεπτικών στοιχείων και η υδατική καταπόνηση.

Χάρη σε πολυφασματικές εικόνες τηλεπισκόπησης από drone και στη χρήση δεικτών βλάστησης, είναι δυνατόν να αποκτηθούν:

• χάρτες βλαστητικής δύναμης (δείκτες: NDVI, OSAVI), που επιτρέπουν τη διάκριση, εντός του αγροτεμαχίου, μεταξύ πιο εύρωστων και λιγότερο εύρωστων ζωνών
• χάρτες χλωροφύλλης (δείκτες: GNDVI, NDRE, MCARI, TCARI), για τον εντοπισμό περιοχών με καταπόνηση και ελλείψεις
• χάρτες ανθοκυανινών και καροτενοειδών (δείκτες: ARI, CRI), για τον εντοπισμό πιθανής καταπόνησης λόγω γήρανσης

Ανάλογα με τις ανάγκες, αυτές οι πληροφορίες μπορούν να μετατραπούν σε χρήσιμους χάρτες συνταγογράφησης, για παράδειγμα, για την πραγματοποίηση διαφοροποιημένης λίπανσης, επεμβάσεων ή συγκομιδής.

3. Θερμικοί χάρτες

Οι χάρτες υδατικής καταπόνησης παρέχουν χωρικά λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με το επίπεδο υδατικής καταπόνησης των φυτών, επιτρέποντας στους τεχνικούς να λαμβάνουν τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με τη διαχείριση των υδατικών πόρων και την άρδευση, για παράδειγμα ρυθμίζοντας ένα σύστημα άρδευσης ακριβείας με βάση τη ζωνοποίηση της υδατικής καταπόνησης.

Χάρη σε θερμικές εικόνες τηλεπισκόπησης από drone και στη χρήση δεικτών βλάστησης, είναι δυνατόν να αποκτηθούν:

• χάρτες υδατικής καταπόνησης (δείκτες: CWSI, NDWI, PRI), για τον εντοπισμό υδατικής καταπόνησης ή ελλείψεων νερού στα φυτά
• χάρτες θερμοκρασίας εδάφους, χρήσιμοι επίσης για τον εντοπισμό στάσιμων υδάτων

Συμπεράσματα

Συνοπτικά, με τη χρήση drones είναι δυνατή η ακριβής χαρτογράφηση των καλλιεργούμενων αγρών, χάρη σε μεγαλύτερη αποδοτικότητα και ταχύτητα σε σχέση με άλλες χειροκίνητες μετρήσεις. Τα drones μπορούν να πετούν πάνω από αρκετά μεγάλες εκτάσεις, συλλέγοντας τοπογραφικά, θερμικά και πολυφασματικά δεδομένα για να παρέχουν λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση των καλλιεργειών, επιτρέποντας στους τεχνικούς να λαμβάνουν πιο τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με τη διαχείριση των καλλιεργειών.

Αυτές οι τεχνολογίες επιτρέπουν στον τεχνικό να βελτιστοποιεί την παραγωγή, να μειώνει τη σπατάλη και να βελτιώνει την αποδοτικότητα στην εφαρμογή γεωργικών εισροών, εξασφαλίζοντας ταχύτερη ανταπόκριση σε προβλήματα όπως ασθένειες και προσβολές. Επιπλέον, επιτρέπουν τον ακριβή εντοπισμό της μεταβλητότητας εντός του αγροτεμαχίου, δίνοντας τη δυνατότητα στον τεχνικό να σχεδιάσει τις κατάλληλες στρατηγικές για τη μείωση αυτής της μεταβλητότητας (διαφοροποιημένη λίπανση), ή να προτείνει μια στρατηγική διαφοροποιημένης συγκομιδής καρπών από ζώνες με διαφορετικά χαρακτηριστικά βλαστητικής δύναμης, με στόχο τη βελτίωση του τελικού προϊόντος (ξεχωριστή συγκομιδή ανάλογα με το στάδιο ωρίμανσης).

Και στο επίπεδο των φυτοπροστατευτικών επεμβάσεων, η τεχνολογία drone μπορεί να προσφέρει σημαντική συμβολή, σε συμφωνία με την Ευρωπαϊκή Πράσινη Συμφωνία και τη στρατηγική Farm-to-Fork, που στοχεύουν στη μείωση των χημικών εισροών κατά 50% έως το 2030 και σε μια όλο και μεγαλύτερη οικονομική, περιβαλλοντική και κοινωνική βιωσιμότητα για τον γεωργικό τομέα. Πράγματι, οι χάρτες από drone και τα τρισδιάστατα μοντέλα επιτρέπουν την ανάλυση των βιομετρικών χαρακτηριστικών των φυτών, όπως πάχος, ύψος και όγκος, επιτρέποντας τη δημιουργία χαρτών συνταγογράφησης για διαφοροποιημένες επεμβάσεις με βάση την πραγματική βλαστητική ανάπτυξη των φυτών. Αυτό είναι σύμφωνο και με την εμφάνιση νέων φυτοπροστατευτικών προϊόντων που εκφράζουν τη δόση όχι πλέον μόνο σε kg/ha ή σε ml/hl, αλλά και σε kg προϊόντος ανά μονάδα φυλλικής επιφάνειας (Leaf Wall Area), δηλαδή σε kg/10.000 m² LWA.