A hiperspektrális távérzékelés lehetőségei a precíziós mezőgazdaságban. Keller Boglárka Tudományos segédmunkatárs NAIK MGI

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A hiperspektrális távérzékelés lehetőségei a precíziós mezőgazdaságban. Keller Boglárka Tudományos segédmunkatárs NAIK MGI"

Csongor Bognár
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 A hiperspektrális távérzékelés lehetőségei a precíziós mezőgazdaságban Keller Boglárka Tudományos segédmunkatárs NAIK MGI

Távérzékelés Olyan eljárás, mely egy objektumra vonatkozó információ kivonásához járul hozzá anélkül, hogy fizikai érintkezésbe kerülne vele" (Schott, 2007) A távérzékelési adatokat az

2 Távérzékelés Olyan eljárás, mely egy objektumra vonatkozó információ kivonásához járul hozzá anélkül, hogy fizikai érintkezésbe kerülne vele" (Schott, 2007) A távérzékelési adatokat az elektromágneses spektrum különböző hullámhossz-tartományaiban (spektrális tartományaiban) az elektromágneses energia közvetítésével nyerjük. A távérzékelés lehet aktív vagy passzív. ~ fotogrammetria

Reflektancia érték Reflektancia érték Reflektancia érték Reflektancia érték Reflektancia érték Reflectance Reflectance 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Spektrális tulajdonságok Reflectance

0,3 0,2 0,1 0,0 500 1000 1500 2000 2500 Hullámhossz Wavelength (nm) 1,0 Reflektancia görbék Spectral összehasonlítása Data 0,8 Reflectance Reflectance 0,6 0,4 0,2 1,0 0,8 0,6 0,4 Hullámhossz

3 Reflektancia érték Reflektancia érték Reflektancia érték Reflektancia érték Reflektancia érték Reflectance Reflectance 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Spektrális tulajdonságok Reflectance Búzaszemek curves Wheat kernels reflektancia görbéje Hullámhossz Wavelength (nm) Reflectance 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 Reflectance 0,4Paradicsomcurve Tomato reflektancia görbéje 0,3 0,2 0,1 0, Hullámhossz Wavelength (nm) 1,0 Reflektancia görbék Spectral összehasonlítása Data 0,8 Reflectance Reflectance 0,6 0,4 0,2 1,0 0,8 0,6 0,4 Hullámhossz Wavelength (nm) Reflectance Kukoricaszemek curves Maize kernels reflektancia görbéje Maize kernels.mn Soil.mn Tomato.mn Wheat kernels.mn Hullámhossz Wavelength (nm) Reflectance Talaj curve Soil reflektancia görbéje , Hullámhossz Wavelength (nm)

4 Hiperspektrális távérzékelés Képalkotó Nem képalkotó

PA nemcsak a (növénytermesztési) rendszerekre, hanem a teljes mezőgazdasági termelési rendszerre (azaz az

5 Precíziós mezőgazdaság Precíziós vagy helyspecifikus? Megfelelő kezelés alkalmazása, a megfelelő helyen és megfelelő időben (Gebbers and Adamchuk, 2010). PA nemcsak a (növénytermesztési) rendszerekre, hanem a teljes mezőgazdasági termelési rendszerre (azaz az állattenyésztésre, a gyümölcstermesztésre, az erdőgazdálkodásra) alkalmazható Helyspecifikus (SSM) növénytermesztés a precíziós gazdálkodás egy formája fenntarhatóság a cél

Precíziós mezőgazdaság Növénytermesztési szempontból a precíziós mezőgazdaság magában foglalja (Győrffy, 2001 nyomán): a távérzékelést, a távérzékeléssel nyert adatok a térinformatika módszereivel

7 Precíziós mezőgazdaság Növénytermesztési szempontból a precíziós mezőgazdaság magában foglalja (Győrffy, 2001 nyomán): a távérzékelést, a távérzékeléssel nyert adatok a térinformatika módszereivel történő felhasználását növényfaj, növényfajta-specifikus vetést, tőszám (tőtáv, sortáv), vetésmélység szabályozása állapotfelvételen alapuló növényápolást, az adott területrész tápanyagkészlete, illetve a növényzet aktuális fejlettsége által meghatározott tápanyag-visszapótlást, az integrált növényvédelmet, termésmodellezést, statisztikai elemzések készítését

8 Precíziós mezőgazdaság Gazdasági szempontból az 1988 és 2005 között publikált 234 tanulmány áttekintése azt mutatta, hogy a precíziós mezőgazdaság az esetek átlagosan 68% -ában nyereségesnek bizonyult (Griffin és Lowenberg-DeBoer, 2005). Hazánkban nem minden esetben! AKI tanulmány

Kihívások Különböző technológiai standardok, platformok (ISOBUS) Megfelelő tudás hiánya Szaktanácsadás Online/real-time rendszerekhez szükséges

9 Kihívások Különböző technológiai standardok, platformok (ISOBUS) Megfelelő tudás hiánya Szaktanácsadás Online/real-time rendszerekhez szükséges kapcsolat hiánya Big Data kezelése Táblák közötti, termesztési funkcióbeli különbségek kezelése Megfelelő méretű kezelési egységek Hibalehetőségek kezelése

10 Hiperspektrális távérzékelés MGI-ben ASD FieldSpec3 MAX spektroradiométer ( nm) Hiperspektrális AISA DUAL légi ikerszenzor rendszer (képalkotó spektroszkópia) ( nm) EAGLE ( nm) HAWK ( nm)

11 Légi hiperspektrális távérzékelés Radiometriai korrekció Geometria korrekció Atmoszférikus korrekció és mozaikolás Osztályozás

12 Laboratóriumi mérések

13 Laboratóriumi spektrális mérések Ex situ -módszer a laboratóriumi viszgálatokhoz Egyedi fényizolált laborszekrényt fejlesztettünk A külső fényhatásoktól független Mesterséges fényforrás Nem-kívánt belső reflexiók minimalizálása Kimagasló precizitás

14 Hiperspektrális kamera Cubert snaphot spectral camera, nm ASD Fieldspec Spectroradiometer ( nm)

15 ASD Fieldspec3 Cubert Camera

17 Fehér Fekete Kontroll PRI 0,019 0,047 0,016 WBI 0,984 0,985 0,989 NDNI 0,142 0,127 0,142 NDVI 0,822 0,830 0, Fehér Fekete Kontroll PRI 0,039 0,031 0,021 WBI 1,001 0,982 0,990 NDNI 0,138 0,139 0,150 NDVI 0,840 0,829 0,830 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Kontroll Fehér Fekete PRI WBI NDNI NDVI Kontroll Fehér Fekete PRI WBI NDNI NDVI Összes tömeg (g) Átlag bogyó (g) Összes tömeg (g) Átlag bogyó (g) Fehér Szabadföldi Fekete Szabadföldi

18 Van létjogosultsága? Legfejlettebb, legtöbb információt szolgáltató technológia Növények monitoringjára teljeskörűen alkalmazható Növényi stressz detektálása még a látható jelek megjelenése előtt Növény és talajparaméterek szélesebb körű vizsgálatát teszi lehetővé Real-time megoldások SMART farming

19 Köszönöm megtisztelő figyelmüket!

Hasonló dokumentumok

Fajspecifikus gyomtérképezés távlati lehetőségei távérzékelési módszerekkel

Fajspecifikus gyomtérképezés távlati lehetőségei távérzékelési módszerekkel Szalay K. Deákvári J. Fenyvesi L. Kovács L. Gulyás Z. NAIK Mezőgazdasági Gépesítési Intézet Előadó: Dr. Szalay Kornél, kutatási