Miehittämättömien ilma-ajoneuvojen (UAV), jotka tunnetaan myös nimellä droonit, käyttö ja yhdistetty analytiikka
sillä on suuret mahdollisuudet tukea ja ratkaista joitakin kiireellisimpiä kohtaamia ongelmia
maataloudessa käytettävien reaaliaikaisten laadukkaiden tietojen saatavuuden kannalta.
Sitä voidaan käyttää eri vaiheissa koko rajausjakson ajan:
- Maaperä- ja peltoanalyysi – Tarkkojen 3D-karttojen saamisen jälkeen voidaan suunnitella istutus ja analysoida ravinnetilanne jatkotoimenpiteitä varten:
- Istutus – UAS ampuu siemeniä ravintoaineilla maaperässä keskimäärin 75 prosentin imeytymisasteella, mikä alentaa istutuskustannuksia.
- Viljan seuranta – Aikasarjaanimaatiot voivat näyttää sadon tarkan kehityksen ja paljastaa tuotannon tehottomuudet, mikä mahdollistaa paremman sadonhallinnan.
- Kastelu – Hyperspektrisellä, monispektrisellä tai lämpöanturilla varustetut droonit voivat tunnistaa, mitkä kentän osat ovat kuivia tai tarvitsevat parannuksia.
- Terveysarviointi – Skannaamalla satoa sekä näkyvällä että lähi-infrapunavalolla, drone-laitteet voivat tunnistaa, mitkä kasvit heijastavat eri määriä vihreää valoa ja NIR-valoa. Nämä tiedot voivat tuottaa monispektrisiä kuvia, jotka seuraavat kasvien muutoksia ja osoittavat niiden terveyden.
Viljelijät käyttävät yleensä monispektrisiä pellokuvia Internet-palveluiden kautta, kuten Sen2-Agri (http://www.esa-sen2agri.org/), Onesoil (https://onesoil.ai/en/) jne. sivustot käyttävät kuvia avaruudesta (esimerkiksi Sentinel-satelliiteista)
Satelliittikuvien suurin ongelma on alhainen ajallinen ja spatiaalinen resoluutio. Ilmaiset Sentinel-satelliitit tarjoavat 10 metrin tarkkuuden pikseliä kohden, mikä ei riitä tarkkuuden saavuttamiseen. Tätä lisää se, että tietojenkäsittelyn sykli maapallon ympäri on 10 päivää, joten datan aikaviive on keskimäärin 3-5 päivää, mikä ei kesällä välttämättä ole tarpeeksi nopea päätösten tekemiseen. Maksulliset satelliitit tarjoavat jopa 2 metrin resoluution pikseliä kohden, mutta ne ovat maksullisia. Ja kaikilla satelliiteilla on pilviongelma, joillakin alueilla pilvisyys voi saavuttaa 50 % ajasta. Samanaikaisesti avaruuskuvien pilven peittämät alueet ovat "teosteoksia" – viereisten kuvien kuvat "vetävät" niiden päälle, mikä heikentää niiden luotettavuutta. Tämän seurauksena maanviljelijöiden satelliittikuvista saamat tiedot antavat makroelementtien (typpi, fosfori, kalium, humus) tason määrittämisen tarkkuuden maaperässä enintään 75%, ja jopa huomattavalla viiveellä ja sijainnin epätarkkuudella.
UAV:sta ammuttaessa viljelijä voi saada jopa 3-5 cm resoluution eli yli 100 kertaa paremman. Näin ollen makroravinteiden tason määrittämisen tarkkuus voi olla 90-95%. Toisaalta peltojen lukumäärä maataloustiloilla voidaan mitata kymmenissä kappaleissa, riittävän välimatkan päässä toisistaan, yksi pelto on kymmeniä ja satoja hehtaareja tai hehtaareja. Tämän seurauksena maanviljelijän on kenttätöiden keskellä melko vaikeaa lentää itsenäisesti ympäri peltoja kokonaan UAV:lla, tämä voi kestää useita päiviä. Lentomiehistön palkkiot – Keskimääräinen päivittäinen kartoitushinta 800–1200 dollaria.
Tämän päivän lupaavin on satelliittikuvien ja UAV-kuvien yhdistelmä. Biologit uskovat, että juuri monikerroksinen havainnointi – maahavainnointitiedon, satelliittikuvien ja dronista otettujen valokuvien yhdistelmä – antaa parhaan tuloksen työssä. Koneoppimistekniikoiden, tekoälyn, satelliittien ja UAV-kuvien samanaikaisen käsittelyn avulla on mahdollista saavuttaa korkea 90-95 % tarkkuus koko alueella ilman merkittäviä kustannuksia.
Toinen droonien yksinkäytön ongelma. Tavallisten nelikopterien kantama on hyvin lyhyt – 50-100 hehtaaria lentoa kohden, joten niitä käytetään pelloilla. Kiinteäsiipiset UAV:t edellyttävät maanviljelijän hankkivan lentäjän pätevyyden, eivät voi automaattisesti nousta ja laskeutua, ovat traumaattisia ja tarjoavat huonolaatuisia ja huonolaatuisia kuvia.
Ratkaisuna on käyttää uudentyyppistä dronea – Optiplane-roottorialusta. Niissä yhdistyvät kopterien ja kiinteäsiipisten edut, mutta niissä ei ole haittoja. Toisin kuin kopteri, roottorialukset voivat kattaa yhdellä lennolla jopa 10 kertaa suuremman alueen – yli 1000 hehtaaria. Toisin kuin kiinteäsiipinen UAV, roottorialus ei vaadi maanviljelijän kykyä käyttää UAV:ta – koko lento noususta laskuun on täysin automaattinen. Asetuksen jälkeen hän näkee automaattisesti suosituksia kenttätöiden korjaamiseksi puhelimessaan tai tabletissaan – NDVI-, NDWI-, AF1-, ARI1-kartat, erikoistiedot.