Nu teledetectietechnologieën een grotere rol spelen binnen de precisielandbouw, leunen zaad- en chemische bedrijven steeds meer op dronebeelden om proefvelden te monitoren. We hebben gezien dat het gebruik van kleine en betaalbare drones door agronomen om inzichten te leveren steeds gebruikelijker wordt, maar hoe is drone-technologie toegepast binnen landbouwonderzoeksboerderijen? Dat zoeken we uit.

Inhoudsopgave

Gegevensverzameling van onderzoeksboerderijen

Als je je richt op onderzoeksboerderijen, kan het vastleggen en analyseren van drone-datasets een veel moeilijker proces zijn. Enkele uitdagingen waarmee landbouwonderzoekers worden geconfronteerd bij de implementatie van drones zijn:

Onderzoekers hebben al veel rollen en verantwoordelijkheden op de boerderij, en het vliegen met drones kan aanzienlijk meer werktijd per week toevoegen
Missies worden lager gevlogen om een kaart met een hogere resolutie vast te leggen voor analyse

Vluchten over onderzoeksboerderijen kunnen aanzienlijk langer duren dan vluchten over commerciële landbouwproductievelden, omdat de vereiste resolutie veel groter is

Het routinematig dagelijks/wekelijks vangen is een uitdaging tijdens het groeiseizoen

Hoge eisen aan gegevensopslag met terugkerende vluchten met hoge resolutie
Testplots bevinden zich vaak over de hele wereld, maar senior onderzoekers zijn gevestigd op een centrale locatie

Een onderzoeksboerderij is waar wetenschappers landbouwonderzoek uitvoeren en dit toepassen op toepassingen in de echte wereld. Gewassen worden doorgaans geteeld in kleine groepen, zogenaamde ‘percelen’, waar ze naast andere tests en controles diepgaand kunnen worden bestudeerd. Door op deze schaal te boeren, kunnen boeren en onderzoekers hun ideeën bewijzen voordat ze zich tot grootschalige commerciële activiteiten wenden. Onderzoeksboerderijen zijn eigendom van een verscheidenheid aan agrarische personen, van telers die hun eigen tests uitvoeren tot zaad- en chemische bedrijven die zich richten op het hoogste niveau van onderzoek

Veel van deze uitdagingen draaien om het vastleggen van percelen en de grote vereisten voor gegevensoverdracht en opslag. Dit is waar het DJI Dock kan helpen wat druk te verlichten. Met de mogelijkheid om een drone op afstand in te zetten, terugkerende vluchten te plannen, grote hoeveelheden gegevens in de cloud te hosten en zelfs gegevens rechtstreeks over te dragen aan een senior onderzoeksteam via de API’s van FlightHub 2.Laten we, nu deze factoren aanwezig zijn, eens kijken hoe Syngenta het eerste DJI Dock heeft ingezet voor landbouwonderzoeksdoeleinden.

Syngenta en DJI Dock-test

Syngenta is een wereldwijd bedrijf met hoofdkantoor in Zwitserland. De 30.000 werknemers van Syngenta in meer dan 90 landen werken aan de transformatie van de manier waarop gewassen worden verbouwd en beschermd. Syngenta versnelt haar innovatie en investeert in het bevorderen van een duurzamere landbouw, wat goed is voor de natuur, boeren en samenleving.

Als onderdeel van haar streven naar innovatie en integratie van nieuwe technologie besloot Syngenta het DJI Dock in te zetten op een onderzoeksboerderij in Illinois. Het DJI Dock werd geïnstalleerd in een gebied met toegang tot 3 verschillende grote percelen waar zowel maïs als sojabonen werden gevangen. Het was de ideale locatie om de mogelijkheden van drone-operaties op afstand voor gebruik in de landbouw te testen. Nadat de installatie en configuratie waren voltooid, was het tijd om de missies te plannen.

DJI Dock tijdens installatieproces

Missieplanning

Er zijn veel manieren om de Matrice 30T te gebruiken voor landbouwonderzoek. De zoomsensor kan helpen bij het vastleggen van beelden op bladniveau om specifieke ziekten en insectenschade op te sporen, de thermische sensor geeft inzicht in stress veroorzaakt door hitte, kunstmest en waterniveaus, en de brede sensor kan helpen bij het genereren van elementaire orthomozaïeken. Om de kracht van elke sensor te benutten zijn echter verschillende missieplannen nodig.

Ten eerste was een belangrijk doel voor Syngenta het autonoom innemen van stikstofproefvelden om orthomozaïeken te genereren. FlightHub 2 heeft onlangs ondersteuning vrijgegeven voor Area Route-planning met de drones uit de Matrice 30- en Mavic 3 Enterprise-serie. Door de gebiedsroute te gebruiken, konden we rond de plot klikken om de missiegrenzen in te stellen en de vliegroutehoogte aan te passen op basis van de grondmonsterafstand.

Vervolgens wilden we een vluchtplan maken om de zoomsensor te gebruiken om foto’s met ultrahoge resolutie te maken. Dit soort missieplanning kan op twee verschillende manieren worden gedaan. Als het doel is om een paar Zoom-foto’s te maken, werkt de Waypoint Route-planfunctionaliteit binnen FlightHub 2 goed. Selecteer de optie Waypoint Route en gebruik de Virtual Flight-modus om eenvoudig virtueel rond het perceel te vliegen en waypoints te creëren zodat de drone kan stoppen en de zoomlens kan activeren.

Als het doel is om een groot aantal Zoom-opnamen te automatiseren, kan vluchtplanningsoftware van derden, zoals UgCS, binnen enkele minuten een vluchtplan voor de Zoom-sensor maken. Zodra de missie in UgCS is aangemaakt, kan deze worden geëxporteerd als een kmz. Om te importeren in FlightHub 2 navigeert u naar de Flight Route Library en kiest u voor Import a KMZ in plaats van een nieuw vluchtplan te maken. Voor meer informatie over UcGSbezoek hun website.

Het enige dat u vóór de vlucht nog moest doen, was het plannen van elke vliegroute. Dit kunt u doen op het tabblad Taakplanbibliotheek. Voor de meest nauwkeurige gegevens waren er doordeweeks missies gepland tussen 10.00 en 14.00 uur, zodat onderzoekers de drone in de gaten konden houden, en de vastgelegde beelden waren met zonlicht direct boven hun hoofd.

Gegevensverwerking

Nadat de missies waren gemaakt en gepland, begon de drone gegevens over de percelen vast te leggen. Het Syngenta-team had nu overal ter wereld toegang tot de onbewerkte foto’s met FlightHub 2.

Syngenta werkt samen met DroneImplementeren, een oplossing van een derde partij die gespecialiseerd is in fotogrammetrie, om hun onderzoeksplotgegevens te helpen verwerken. Tijdens het testen werd elke missiemap handmatig geëxporteerd en geüpload naar een gedeeld DroneDeploy-project.

Thermische gegevens in DroneDeploy benadrukken waterstress

VARI Plant Health Map Afgeleid van Matrice 30T visuele sensor

Nadat de gegevensverzameling is voltooid, zal de definitieve analyse plaatsvinden tijdens de wintermaanden. Alle bronnen voor het vastleggen van gegevens (inclusief resultaten van bodemtests, weefselbemonstering, kaarten voor het planten, zoals toegepast, en opbrengstkaarten, en dronegegevens) zullen worden overgelegd en doorgenomen door hoogopgeleide agronomen en plantenwetenschappers.

Wat biedt de toekomst voor DJI Dock & Agriculture

Hoewel de tests beperkt waren tot augustus en september, concludeerde Syngenta dat het concept van een dok op de testboerderij om herhaalbare gegevens vast te leggen het agronomieteam 10 uur per week bespaarde om te vliegen en gegevens over te dragen. Omdat het dock automatisch gegevens vastlegt en naar de cloud overdraagt, kan het agronomieteam zich concentreren op belangrijkere taken, zoals het analyseren van de gegevens, het verzamelen van weefselmonsters en meer.

“Nu de DJI Dock automatisch wekelijks gegevens vastlegt, hebben we nu meer tijd om ons te concentreren op wat belangrijk is op de onderzoeksboerderij. Dit bespaart ons niet alleen tijd, maar verhoogt ook de frequentie van de vangst, waardoor een dieper niveau van plantengroeitrends wordt ontsloten.” – Bill McDonell (hoofd digitale oplossingen, Syngenta)

De sensorarray van de Matrice 30T speelde een rol voor verschillende doeleinden. De zoomsensor is waardevol gebleken bij het begrijpen van de ziektedruk op bladniveau. De schuine zoomtechnologie helpt bij het vastleggen van extreem hoge details, maar elke foto is slechts een “momentopname” van een enkele locatie. De Wide-sensor kan eenvoudige orthomozaïsche kaarten maken. De thermische sensor ontdekte laat in het seizoen enkele afwijkingen toen de droogtestress toenam.

Met DJI’s nieuwe Dock 2-product dat zich richt op karteren en landmeten, wil 2024 een geweldig jaar worden voor onderzoek naar autonome dockoplossingen tussen DJI en Syngenta.

Speciale dank aan Bill McDonnell en Jeremy Groeteke voor hun hulp bij het uitvoeren van deze case study!