Landwirtschaft


Präzise Landwirtschaft

Der Einsatz von Drohnen in der Landwirtschaft hat in jüngster Zeit stark zugenommen und bietet eine Vielzahl von Möglichkeiten, um landwirtschaftliche Prozesse zu optimieren und zu automatisieren. Diese Technologie ermöglicht es, effizienter zu arbeiten, Kosten zu sparen und die Ernteerträge zu steigern.

Drohnen können verwendet werden, um Schädlinge und Krankheiten frühzeitig zu erkennen, bevor sie sich auf große Flächen ausbreiten. Dies ermöglicht es Landwirten, gezielte Maßnahmen zur Schädlingsbekämpfung zu ergreifen und dadurch den Einsatz von Pestiziden zu reduzieren.

Ein weiterer Vorteil von Drohnen in der Landwirtschaft ist, dass sie in der Lage sind, große Flächen schneller und genauer zu erfassen als herkömmliche Methoden. Sie können auch in schwer zugänglichen Gebieten eingesetzt werden, wie z.B. auf steilen Hängen oder in dichtem Wald.

Insgesamt ermöglicht der Einsatz von Drohnen in der Landwirtschaft eine präzisere und effizientere Arbeitsweise, die zu höheren Erträgen und niedrigeren Kosten führen kann.

Warum Drohnen in der Landwirtschaft?

  • Erleichterung der Durchführung von Bestandsaufnahmen und Erstellung von NDVI-Karten
  • Überwachung des Pflanzenwachstums und der Ernte
  • Frühzeitige Erkennung von Schädlingen und Krankheiten
  • Möglichkeit zur gezielten Düngemaßnahmen und Optimierung der Wasserversorgung
  • Erfassung von großen Flächen schneller und genauer als herkömmliche Methoden
  • Einsatz in schwer zugänglichen Gebieten
  • Erhöhung der Sicherheit der Mitarbeiter
  • Möglichkeit zu höheren Erträgen und niedrigeren Kosten.

Workflow mit Drohnen

Aufnahme und Scouting

Drohnen befliegen automatisiert anhand von vorgeplanten Routen, die gewünschten Felder ab. Hochauflösende Bilder in regelmäßigen Abständen ermöglichen konstant qualitative Aufnahmen. Softwares wie Pix4Dfield erstellen anhand dieser Bilder hochpräzise Karten, welche von Experten ausgewertet werden können.

Auswertung

Anhand der Bilder und Karten können durch zusätzliche Tools Informationen über die wichtigsten Faktoren gewonnen werden. Erntezählung, Reihenerkennung und Unkrautbekämpfung anhand von maschinellem Lernen und KI reduzieren den Aufwand im Vergleich zu klassischen Methoden. Von Schädlingen, Krankheiten, Nährstoffmangel, Tieren oder Wetter betroffen gestresste Areale und der generelle Status können erkannt und identifiziert werden.

Reagieren

Anhand der ausgewerteten Daten können nun präzise Behandlungen an den benötigten Stellen geplant und ausgeführt werden. Das digitale Projekt führt zur Dezentralisierung und ermöglicht das Teilen und die Zusammenarbeit mit Teams, Experten und Forschung.

Die Wirkung und Veränderung während und nach der Behandlung kann in regelmäßigen Abständen kontrolliert werden. Die aktuellen Daten führen zu effizienteren Maßnahmen, mehr Kontrolle und Verbesserungen der Ernte.

Multispektral

Drohnen mit multispektralen Kameras sind ein wertvolles Werkzeug in der Landwirtschaft, da sie es ermöglichen, präzise und detaillierte Daten über den Zustand von Pflanzen und Feldern zu sammeln.

Eine multispektrale Kamera erfasst Licht in verschiedenen Wellenlängenbereichen, einschließlich sichtbaren Lichts und nahen Infrarotstrahlung. Dies ermöglicht es, eine Vielzahl von Informationen über die Pflanzen, wie z.B. ihre Gesundheit, Wachstum und Fruchtbarkeit, zu erhalten.

NDVI-Karten (Normalized Difference Vegetation Index) sind ein wichtiges Anwendungsgebiet von multispektralen Kameras an Drohnen. Diese Karten zeigen den grünen Anteil der Pflanzen an und können verwendet werden, um gezielt Düngemaßnahmen durchzuführen und die Wasserversorgung der Pflanzen zu optimieren.

Drohnen mit multispektralen Kameras können auch verwendet werden, um Schädlinge und Krankheiten frühzeitig zu erkennen. Indem man die Pflanzen im Infrarotbereich betrachtet, kann man Veränderungen in der Pflanzenstruktur erkennen, die auf Schädlinge oder Krankheiten hinweisen können.

Brauche ich Multispektral?

Multispektralkameras sind in der Regel mit höheren Anschaffungskosten verbunden, weshalb sich die Frage stellt, ob es wirklich benötigt wird oder ob RGB-Kameras nicht ausreichen.

Die RGB Kamera eignet sich vor allem zur Feststellung von Wildschäden und kann zur Berechnung der Vegetationsindexe VARI und TGI genutzt werden.

  • VARI (Vegetationsabsorptionsverhältnis-Index): berechnet den Verhältniswert zwischen dem reflektierten grünen Licht und dem reflektierten Rotlicht. Ein hoher VARI-Wert weist auf eine hohe Chlorophyllkonzentration und damit auf gesunde und produktive Vegetation hin
  • TGI (Der Transformierte Grünheitsindex): berechnet den Verhältniswert zwischen dem reflektierten grünen Licht und dem reflektierten Rot- und Blaulicht. Ein hoher TGI-Wert weist auf eine hohe Vegetationsdichte und damit auf produktive Vegetation hin.

Anhand von Kameradrohnen können bereits wichtige Informationen entnommen werden. Multispektralkameras helfen für zusätzliche Kontrollen über Gesundheit und Stresslevel von Pflanzen.

Das erweiterte Spektrum

Folgende zusätzliche Indexe können anhand der zusätzlichen Spektren generiert werden:

  • NDVI (Normalized Difference Vegetation Index): Wird verwendet, um die Gesundheit und Vegetationsabdeckung von Pflanzen zu bestimmen, indem es den grünen Anteil der Pflanzen darstellt.
  • GNDVI (Green Normalized Difference Vegetation Index): Ähnlich wie NDVI kann die Einschätzung von Gesundheit und Abdeckung, wobei der Index vor allem bei Kulturen wie Getreide, Baumwolle und anderen Pflanzen zu messen.
  • NDRE (Normalized Difference Red Edge) : Wird verwendet, um Wasser- und Nährstoffversorgung der Pflanzen zu überwachen.
  • LCI (Leaf Chlorophyll Index) : Wird verwendet, um die Wachstumsrate von Pflanzen zu überwachen.

Welche Drohnen eignen sich?

Eine große Auswahl an Drohnen können für Landwirtschaftszwecke genutzt werden. Die Drohnen Modelle DJI Mavic 3M und Mavic 3E, sowie die Parrot Anafi AI haben sich in der Branche bereits etabliert.

DJI Mavic 3M und 3E sind beide mit RTK-Modulen kompatibel und bieten hochpräzise Geodaten, um zentimetergenaue Karten zu erstellen. DJI Mavic 3M kombinierte eine hochauflösende RGB- und Multispektralkamera, um Vermessungen und Landwirtschaftliche Indexe zu erstellen. Die Parrot AI vom französischen Hersteller bietet hingegen mit ihrer 48MP Kamera reichhaltige Details aus großer Höhe.