Növénytermesztés
Fizetett tartalom

Távérzékelés az AgroFIELD programban

Agrofil-SZMI Kft. (X)

A helyspecifikus gazdálkodás gyakorlatában a talajtulajdonságok változatosságából adódóan különböző termőképességű zónákat különíthetünk el egy táblán belül. Az eltérő tulajdonságú részekre ezt követően jellemzőinek függvényében tervezhetjük az input anyagok mennyiségét. 

A táblákról származó adatsorok értelmezéséhez elengedhetetlen a térinformatika alkalmazása.

Mind a raszteres, mind a vektoros szoftverek alkalmazása olyan mértékben járul hozzá az adatok feldolgozásához és értékeléséhez, hogy mára a döntés-előkészítés megkerülhetetlen eszközévé váltak. Szem előtt kell tartani ugyanakkor, hogy az egyes szoftverek használata során a mérési adatokból, nem megfelelő alkalmazás esetén, hibás fedvények is létrejöhetnek, amelyek eredményeként hibás döntések születhetnek. A rossz döntések kiküszöbölésére az AgroFIELD programban nemcsak néhány eredményre hagyatkozunk, hanem egy komplex, több mérési technikán alapuló módszert használunk.

Az egyike ezeknek a távérzékelés, amely alatt azokat az adatgyűjtési és feldolgozási eljárásokat értjük, amelyek során egy adott növényzetről, területről, tárgyról vagy jelenségről közvetve, azok érintése nélkül különböző eszközökkel, módszerekkel adatokat gyűjtünk és rögzítünk.

Mielőtt rátérnénk a műholdas távérzékelésre, ismerjük meg a vegetáció index fogalmát.

A vegetációs index egy dimenziómentes mérőszám, amely egy adott terület vegetációs aktivitását fejezi ki. Értékét a növényzet által a közeli infravörös (NIR) és a látható vörös (RED) sugárzási tartományban visszavert intenzitások különbségének és összegének hányadosa szolgáltatja. Az NDVI korrelál a területet takaró növényzet fajlagos klorofill-tartalmával. A növényi levelekben található klorofill a fotoszintézis során nagymértékben elnyeli a látható fényenergiát (400-700 nm). Ugyanakkor a levelek a sejtfelépítésüknek köszönhetően nagymértékben visszaverik a közeli infravörös fényt (700-1100 nm) (1. ábra).

A közeli infravörös (near-infrared) és a látható (visible) színtartományok elnyelődése, valamint visszaverődése az egészséges és gyengélkedő növények leveleiről (Forrás: NASA)

A legelterjedtebb vegetációs index a Normalizált Differenciál Vegetációs Index (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI), aminek célja, hogy elkülönítse a vegetációval borított területeket az egyéb felszínborításúaktól. Az index a –1 és +1 közötti tartományban jelenít meg értékeket. A gyakorlatban a pozitív értékű pixelek a zöldfelületeket, a negatív értékű pixelek pedig a vegetációmentes felszínt jelölik.

Műholdas távérzékelés

 A műholdképek megjeleníthetők multispektrális sávonként, illetve az egyes sávok összevonása révén származtatott fedvényként is. A megfelelő sávok kiválasztásával és alkalmazásával normál és hamisszínes felvételek is megjeleníthetők, amelyek segítségével akár első pillantásra megállapíthatók a táblákon belül jelentkező különbségek (2-3. ábra).

Normál látható felvétel

NDVI felvétel

A műholdfelvételek megjelenítése raszteres formában, térképszerűen nyújt információt a precíziós gazdálkodás számára (4. ábra). Az eltérő fedvények (egy vagy több sáv), illetve a vegetációs indexek alapján létrehozhatunk kijuttatási térképeket, megbecsülhetjük a várható hozamot és különböző termőzónákat különíthetünk el. De nem szabad csak ezekre az információkra hagyatkozni, mert rengeteg befolyásoló tényező van, ami miatt hamis információt kaphatunk; ilyenek például a műholdképek felbontása, gyomok, időjárás.

NDVI műholdfelvétel

A felvételezés időpontja az egyes növények vegetációs periódusának függvényében jelentősen befolyásolhatja az eredményeket. A felvételezési időszak megválasztása a felvétel céljától függ.

Drónos távérzékelés

A drón olyan pilóta nélküli repülőeszköz, amely távvezérelt vagy programozott repülésre képes információszerzés, logisztikai vagy speciális operatív feladatok ellátása céljából (Bakó, 2014). Légifelvételek készítésére legalkalmasabbak a drónok, amiket bárhol bevethetünk nagyfelbontású multispektrális képek készítésére. Ezeknek a képeknek a felhasználása hasonló módon történik, mint a műholdképeknél. Ezeket a felvételek felbontásuknak köszönhetően használhatjuk még vad- és kártevőkár felmérésére.

Drón multispektrális kamerával felszerelve

A felvételek készítésekor fontos a készüléket az adott fényviszonyokhoz kalibrálni, mert ez könnyen hamis információkat adhat, ezért az AgroFIELD programban egy olyan eszközt használunk, amely folyamatosan méri a változó fényviszonyokat és kalibrálja önmagát. A repülések során ipari drónt alkalmazunk, amely mind repülési időben és távolságban felülmúlja kisebb hobbi felhasználású társait (5. ábra).

A drónnal végzett távérzékelés előnyei:

– olcsóbb képalkotás minden más, légifelvételezési eljárással szemben;

– nagyobb pontosság és térbeli felbontás érhető el;

– a problémák korai felismerésének lehetősége, különösen a vízháztartási állapot, a gyomosodás, a növényi stressz (tápanyag hiány, vízhiány);

– a gyakori repülésekkel kapott naprakész információk a területről, az állapotváltozások gyors és pontos észlelése költséghatékony módon;

– a minőségi paraméterek mellett mennyiségi jellemzők észlelése 3D technológiával (pl. vegetációs tömeg, növénymagasság, árnyék- és szélhatás stb.).

De lássuk, hogyan értelmezhetünk egy NDVI drónfelvételt. Minél magasabb a vegetációs index érték, annál sötétebb zöld a terület, vagyis annál nagyobb a zöldtömeg, ami egészséges, vízzel és tápanyaggal jól ellátott, erős, növekedésben lévő növényállományt jelez. A drónnal készült felvételen (6. ábra) ez a 0,58-0,66 intervallumot jelenti. Ezeken a területeken lesz a legnagyobb a terméshozam. Kisebb az index értéke, amikor a növényállomány még kicsi és sok fedetlen talaj „látszik” körülötte, vagy mint az ábrán, amikor azt víz-, illetve tápanyaghiány, vagy valamilyen betegség, kártevő sújtja. Általában ezeken a részeken a termésátlag kevesebb lesz, mint a tábla többi részén.

Drónnal készült NDVI felvétel

Az NDVI drónfelvételek értelmezéséhez a fentiek mellett elengedhetetlen az egyes növénykultúrák fejlődési stádiumaihoz tartozó jellemző vegetációs index értékeinek ismerete. Az őszi búza és a repce egész tavasszal magas értékeket mutat, maximális NDVI értékeit körülbelül május második felében veszik föl. A kalászhányástól, ill. a repce virágzása után az értékek az érés végéig intenzíven csökkennek. A napraforgó NDVI értéke a kelés után lassan emelkedik, majd május második felében, június elején hirtelen megugrik, ekkor a legintenzívebb a növekedése, levélképződése. Maximumát június első felében éri el, ezt követően lassú, majd az érés során gyors csökkenés következik be. A kukorica NDVI értéke a kelés után egészen augusztusig folyamatosan emelkedik, majd ősszel gyorsan csökken.

Szélsőséges időjárási körülmények esetén, például aszályos időszakban, az NDVI értékek fenológiai fázisokhoz köthető változása nagymértékben eltérhet a leírtaktól. Az ezekben az időszakokban végzett felvételezések különösen értékes eredményeket szolgáltathatnak a táblák heterogenitásával és az adott növénykultúra erre adott reakciójával kapcsolatban.

Az AgroFIELD program keretein belül idén is több helyszínen tervezünk kísérleteket beállítani, hogy részletesebben tanulmányozzuk a távérzékelésben rejlő lehetőségeket.

A helyspecifikus gazdálkodás alapját képező zónalehatárolás mellett, a drónnal végzett felmérések legnagyobb hatékonysággal a deszikkálásnál használhatók, ahol esetenként 35%-os vegyszer-megtakarítás is elérhető.

Agrofórum Hírlevél
Iratkozzon fel az Agrofórum hírlevélre!

A feliratkozást követően a rendszer egy megerősítő emailt fog küldeni a megadott email címre. Ha nem érkezne meg a levél, kérjük nézze meg a spam vagy Gmail esetén a Promóciók és az Összes levél mappát.

Mi várható idén a repcében?

2025. január 21. 14:10

A repce földrajzi „mozgása” is kortünet: délkeletről mozog nyugat felé, vagyis a csapadékosabb területek felé húzódik.

Meggyőző bizonyítékok szólnak az új szójafajták mellett

2025. január 21. 12:10

A keresleti piacot generáló szója termesztése egyre sikeresebb. Két új, a hazai termesztési körülményeket kedvelő fajtát mutatunk be.

Cirok: mikor és hogy érdemes belevágni?

2025. január 20. 17:10

A cirok termesztése napjainkban felfutó tevékenységnek számít, de fontolóra kell venni, hogy milyen tényezőkkel kell számolnia annak, aki belefog.

A kockázatkezelés jelentősége kukoricában: KWS hibridek az élvonalból

2025. január 16. 17:10

A modern KWS hibrideknek sajátja, hogy a FAO 300–399-es tenyészidőbe tartozó átlaghoz képest hamarabb virágoznak pár nappal.

Tetten ért a Nébih jogsértő drónos növényvédelmi szolgáltatókat

2023. augusztus 23. 12:10

3 szolgáltató esetében a jogsértés súlyossága miatt növényvédelmi bírságot szabtak ki a szakemberek.

Mikor ,,robbanhat be” a drónos permetezés Magyarországon?

2022. május 24. 15:34

Amint a hazai jogszabályi háttér, a drónpilóta-képzési feltételek rendeződnek, a drónos permetezés kétségtelenül jelentős szerepet fog betölteni a precíziós gazdálkodásban,

Nemzetközi piacra készül a magyar permetező drón

2022. szeptember 22. 11:27

A győri Széchenyi István Egyetem fontos szereplője a drónkutatásnak.

Mezőgazdaság Japánban: a drón nem divat, hanem szükség

2018. május 20. 06:38

Japánban 2015 óta be kell jelenteni a mezőgazdasági drónokat, így pontos adatokkal rendelkezik az agrárminisztérium a különböző permetező drónok számáról.