TELEDETEKCJA w Rolnictwie

Zajęcia teoretyczne: metody fotogrametryczne i teledetekcyjne, przegląd sprzętu koniecznego do badań, etapy pozyskiwania danych, zastosowanie produktów fotogrametrycznych i teledetekcyjnych.

1. Podstawy fotogrametrii i teledetekcji – dlaczego mówiąc o pomiarach teledetekcyjnych, nie możemy pominąć fotogrametrii?
   • Aerotriangulacja
   • Stereoskopia
   • Histogram obrazu cyfrowego
2. Pomiary multispektralne, hiperspektralne i termalne – spektrum promieniowania elektromagnetyczne i jego zakresy.
3. Aktywna i pasywna technika pozyskiwania zobrazowań teledetekcyjnych – rozróżnienie ze względu na źródło promieniowania (kamery vs. radar i LIDAR).
4. Pułapy rejestracji danych teledetekcyjnych, ich wady i zalety w przypadku gospodarki rolnej: sensory naziemne (np. sensor Yara), bezzałogowe statki powietrzne, zobrazowania lotnicze i satelitarne (Sentinel).
5. Przegląd sprzętu potrzebnego do przeprowadzania pomiarów teledetekcyjnych niskiego pułapu:
   • rolnicze kamery multispektralne,
   • bezzałogowe statki powietrzne przystosowane do misji teledetekcyjnych: wirnikowce, samoloty i latające skrzydła,
   • oprogramowanie: Agisoft Metashape, Pix4d, DroneDeploy
   • aplikacje do planowania nalotów: Pix4dCapture, DroneDeploy, DJI GO,
   • jednostka robocza do obróbki danych.
6.  Etapy badania teledetekcyjnego:
   • nalot fotogrametryczny,
   • ocena uzyskanych zdjęć pod kątem jakości, miarodajności i precyzyjności,
   • kalibracja radiometryczna – panel reflektancyjny i sensor DLS,
   • pozycjonowanie zdjęć,
   • kalibracja i oczyszczenie materiału badawczego,
   • opracowanie chmury punktów oraz numerycznego modelu pokrycia,
   • stworzenie ortofotomapy złożonej z 6 map reflektancyjnych, czyli różnych wiązek światła, w tym m. in. bliskiej podczerwieni i LWIR (termowizja),
   • przygotowanie map wskaźników wegetacji,
   • dalsze przekształcenia w celu analizy i monitoringu uprawy.
7. Produkty fotogrametryczne i teledetekcyjne oraz ich zastosowania w rolnictwie precyzyjnym:
   •  ortofotomapa,
   • numeryczny model pokrycia terenu,
   • chmura punktów i model 3D,
   • mapy wskaźników wegetacji.
8. Szerokopasmowe i wąskopasmowe wskaźniki(indeksy) wegetacyjne – kiedy i jak ich używać. Lokalizacja problematycznych obszarów uprawy przy pomocy następujących indeksów:
   • NDVI – znormalizowany różnicowy wskaźnik wegetacji,
   • NDRE – znormalizowany różnicowy wskaźnik kanału czerwonego brzegowego,
   • OSAVI – zoptymalizowany wskaźnik SAVI,
   • BNDVI – znormalizowany różnicowy wskaźnik wegetacji kanału niebieskiego,
   • GNDVI – znormalizowany różnicowy wskaźnik wegetacji kanału zielonego,
   • CCCI – wskaźnik zawartości chlorofilu w łanie,
   • MCARI – zmodyfikowany wskaźnik absorpcji chlorofilu,
   • LCI – wskaźnik chlorofilu liściowego,
   • MMSI – zmodyfikowany wskaźnik stresu wodnego.
9.  Zastosowania pomiarów teledetekcyjnych w przypadku:
   • mapy aplikacyjne zmiennego nawożenia (VRA – Variable Rate Application) oraz strefowych i punktowych oprysków ŚOR opracowywane na podstawie wartości poszczególnych wskaźników wegetacyjnych. Określenie zapotrzebowania uprawy na składniki odżywcze (głównie azot),
   • badanie i monitoring stanu upraw,
   • lokalizacja obecności szkodników i patogenów,
   • dokładne oszacowanie liczby sadzonek – mapa równomierności zasiewów,
   • pomiar ilości chlorofilu zawartego w liściach,
   • ustalenie stopnia wegetacji i żywotności roślin,
   • dostarczenie informacji na temat rzeźby terenu i kwestii melioracyjnych (kierunek spływu wody, miejsca potencjalnych wymoknięć lub niedoboru wody, przepustowości rowów melioracyjnych),
   • prognozowanie plonów,
   • map przezimowania,
   • ocena stopnia zniszczeń przez zwierzynę łowną lub zjawiska pogodowe.