Kamera hiperspektralna może być niezwykle przydatnym narzędziem w rolnictwie precyzyjnym ze względu na jej zdolność do zbierania danych obrazowych pokrywy roślinnej i gleby w bardzo szerokim zakresie widmowym oraz wysoką rozdzielczością spektralną wyrażoną w setkach kanałów (zakresów widma) wynikowego obrazu.

Zasadniczym celem projektu GyroScan było opracowanie teledetekcyjnej, kompleksowej metody określania potrzeb zabiegów nawadniania, nawożenia oraz chemicznego zwalczania w kontekście wymagań i celów rolnictwa precyzyjnego. Jednocześnie metoda ta może być zastosowana do oceny stanu zdegradowania łąk (miarą degradacji jest stopień bioróżnorodności roślinności występującej na badanej łące) oraz oceny intensywności wymiany dwutlenku węgla i metanu pomiędzy powierzchnią czynną a atmosferą.

Do realizacji zadań związanych z obrazowaniem wykorzystano kamerę hiperspektralną HySpex, umieszczoną na pokładzie ultralekkiego statku powietrznego – wiatrakowca.

Wiatrakowiec jest statkiem powietrznym (z rodziny wiropłatów) wyposażonym w wirnik nośny i śmigło typu pchającego. Wirnik nośny nie jest napędzany silnikiem, ale porusza się dzięki zjawisku autorotacji, czyli wykorzystaniu ruchu postępowego wiatrakowca wymuszonego przez śmigło pchające. Start i lądowanie wiatrakowca wymaga bardzo krótkiej drogi i jest możliwe na trawiastych przestrzeniach. Jego atutami są: użyteczna prędkość (ok. 90 km/h), duża zwrotność oraz niskie koszty operacyjne.

Wyniki uzyskane w projekcie GyroScan:

• znaczne ograniczenie kosztów pozyskiwania danych o stanie pól uprawnych/łąk – eksploatacja wiatrakowca jest znacznie tańsza niż samolotów, a jednocześnie unika się ograniczeń związanych z wykorzystaniem bezzałogowych statków powietrznych (np. ograniczony czas pracy dronów utrudniający monitoring upraw o dużych areałach),
• pozytywną weryfikację i rekomendację pozyskanych obrazowych danych hiperspektralnych — zawierają spójny i bogaty zestaw informacji spektralnych dla całej powierzchni uprawy, co pozwala na wyeliminowanie kosztownych i czasochłonnych terenowych badań gleby i roślin,
• stworzenie unikalnego systemu wsparcia rolnictwa precyzyjnego pozwalającego na dostosowanie dawek nawozów do realnych potrzeb konkretnych lokalizacji w obrębie uprawy, a poprzez to wydatną optymalizację nawożenia, skutkującą wydatną redukcją kosztów oraz wymierną korzyścią dla środowiska naturalnego,
• opracowanie szybkiej, wydajnej i taniej metody oceny stanu degradacji łąk pozwalającej na podejmowanie racjonalnych decyzji dotyczących mi.in. melioracji i przeznaczenia tych ważnych gospodarczo i przyrodniczo obszarów,
• wykorzystanie systemu do oceny wymiany dwutlenku węgla i metanu (badania podstawowe), co pozwala na szybsze, tańsze i łatwiejsze pozyskiwanie danych do bilansu gazów cieplarnianych.

Projekt Gyroscan zrealizowany został w ramach II konkursu Środowisko naturalne, rolnictwo i leśnictwo BIOSTRATEG wspólnie z Instytutem Agrofizyki PAN w Lublinie, Uniwersytetem Przyrodniczym w Lublinie, Instytutem Geodezji i Kartografii, Instytutem Ochrony Roślin oraz firmami Aviation Artur Trendak i Lesaffre Polska S.A.

Zapraszamy do odwiedzenia strony projektu.