L'uso di veicoli aerei senza pilota (UAV), noti anche come droni, e l'analisi connessa
ha un grande potenziale per supportare e affrontare alcuni dei problemi più urgenti affrontati da
l'agricoltura in termini di accesso a dati di qualità utilizzabili in tempo reale.
Può essere utilizzato in diverse fasi del ciclo colturale:
- Analisi del suolo e del campo – Dopo aver ottenuto mappe 3D precise per il suolo, è possibile pianificare la semina e analizzare lo stato dei nutrienti per ulteriori operazioni:
- Piantare - Le UAS sparano semi con sostanze nutritive nel terreno con un assorbimento medio del 75%, riducendo così i costi per la semina.
- Monitoraggio delle colture: le animazioni delle serie temporali possono mostrare lo sviluppo preciso di una coltura e rivelare inefficienze di produzione, consentendo una migliore gestione delle colture.
- Irrigazione: i droni con sensori iperspettrali, multispettrali o termici possono identificare quali parti di un campo sono asciutte o necessitano di miglioramenti.
- Valutazione della salute: scansionando un raccolto utilizzando sia la luce visibile che quella nel vicino infrarosso, i dispositivi trasportati da droni possono identificare quali piante riflettono quantità diverse di luce verde e luce NIR. Queste informazioni possono produrre immagini multispettrali che tracciano i cambiamenti nelle piante e indicano la loro salute.
Le immagini multispettrali dei campi, di solito sono utilizzate dagli agricoltori attraverso i servizi Internet come Sen2-Agri (http://www.esa-sen2agri.org/), Onesoil (https://onesoil.ai/en/), ecc. Queste i siti utilizzano immagini dallo spazio (ad esempio, dai satelliti Sentinel)
Il problema principale con le immagini satellitari è la bassa risoluzione temporale e spaziale. I satelliti Sentinel gratuiti forniscono una precisione dell'ordine di 10 metri per pixel, che non è sufficiente per ottenere la precisione. A ciò si aggiunge il fatto che il ciclo di elaborazione dei dati intorno alla Terra è di 10 giorni, quindi il ritardo temporale dei dati è in media di 3-5 giorni, che in estate potrebbe non essere abbastanza veloce per prendere decisioni. I satelliti a pagamento danno una risoluzione fino a 2 metri per pixel, ma sono a pagamento. E tutti i satelliti hanno un problema di nuvolosità, in alcune aree la copertura nuvolosa può raggiungere il 50% delle volte. Allo stesso tempo, le aree coperte da nuvole nelle immagini spaziali sono "false" - sono "disegnate" da immagini di immagini vicine, il che riduce la loro affidabilità. Di conseguenza, le informazioni ricevute dagli agricoltori dalle immagini satellitari forniscono l'accuratezza della determinazione del livello di macroelementi (azoto, fosforo, potassio, humus) nel suolo non superiore al 75%, e anche con un notevole ritardo e imprecisione della posizione.
Quando si scatta da UAV, un agricoltore può ottenere una risoluzione fino a 3-5 cm, ovvero oltre 100 volte migliore. Di conseguenza, l'accuratezza nel determinare il livello di macronutrienti può raggiungere il 90-95%. D'altra parte, il numero di campi nelle aziende agricole può essere misurato in decine di pezzi, sufficientemente distanziati tra loro, un campo occupa decine e centinaia di ettari o acri. Di conseguenza, nel bel mezzo del lavoro sul campo, è abbastanza difficile per un agricoltore volare autonomamente in tutti i campi interamente su UAV, questo può richiedere diversi giorni. Commissioni dell'equipaggio di volo: tariffa media giornaliera per la mappatura da $ 800 a $ 1200.
Il più promettente per oggi è la combinazione di immagini da satelliti e immagini da UAV. I biologi ritengono che sia l'osservazione multistrato - la combinazione di dati di osservazione a terra, immagini satellitari e fotografie da un drone - a dare i migliori risultati nel lavoro. Con l'utilizzo di tecnologie di apprendimento automatico, AI, con l'elaborazione simultanea di immagini da satelliti e UAV, è possibile ottenere un'elevata precisione del 90-95% sull'intera area senza costi significativi.
Un altro problema nell'usare i droni da soli. I normali quadricotteri hanno una portata molto breve – 50-100 ettari per volo e quindi vengono utilizzati nei campi. Gli UAV ad ala fissa richiedono che un agricoltore acquisisca le qualifiche di pilota, non possono decollare e atterrare automaticamente, sono traumatici e forniscono immagini di bassa qualità e risoluzione.
La soluzione è utilizzare un nuovo tipo di drone: l'aereo ad ala rotante Optiplane. Combinano i vantaggi degli elicotteri e dell'ala fissa ma sono privi dei loro svantaggi. A differenza di un elicottero, il velivolo ad ala rotante può coprire un'area fino a 10 volte più grande in un volo - più di 1000 ettari. A differenza di un UAV ad ala fissa, l'aeromobile non richiede che l'agricoltore sia in grado di utilizzare un UAV: l'intero volo dal decollo all'atterraggio è completamente automatico. Dopo l'impostazione, vede automaticamente le raccomandazioni per correggere il lavoro sul campo nel suo telefono o sul suo tablet: mappe NDVI, NDWI, AF1, ARI1, informazioni speciali.