Wielosensorowy lotniczy system teledetekcyjny MultiSen-1PL na potrzeby precyzyjnego rolnictwa i leśnictwa
Type
Journal article
Language
Polish
Date issued
2024
Author
Sieczkiewicz, Marta
Jedynak, Łukasz
Wyczałek, Ireneusz
Wyczałek-Jagiełło, Michał
Faculty
Wydział Leśny i Technologii Drewna
PBN discipline
forestry
Journal
Przegląd Geodezyjny
ISSN
0033-2127
Volume
96
Number
2
Pages from-to
25-30
Abstract (PL)
W celu zlokalizowania dokładnych i aktualnych danych dotyczących wzrostu i kondycji roślin na potrzeby precyzyjnego rolnictwa lub leśnictwa niezbędne jest prowadzenie okresowych badań terenowych. Na ich podstawie podejmowane są decyzje co do zakresu i intensywności działań wzmacniających i/lub ochronnych. Aby ułatwić i zautomatyzować proces pozyskiwania danych, rozwijane są zobrazowania satelitarne wykraczające poza zasięg światła widzialnego, zwłaszcza w kierunku podczerwieni (NIR) lub mikrofal (SWIR), a ostatnio także w paśmie czerwieni krawędziowej (RE). Ze względu na rozdzielczość przestrzenną 10-20 metrów dane satelitarne nie są wystarczająco przydatne dla ograniczonych przestrzennie pól lub drzewostanów. Podjęto zatem wysiłki, aby wykorzystać doświadczenia satelitarne dla danych pozyskiwanych z pułapu lotniczego. W pracy przedstawiono zaprojektowany, zbudowany i przetestowany system rejestracji składający się z zestawu kamer oraz skanera laserowego o parametrach filtrowania fal dostosowanych do wymagań indeksów roślinności, wykorzystywanych do analizy danych obrazowych na potrzeby rolnictwa i leśnictwa. Wyniki wdrożenia systemu pokazują, że klasyfikacja oparta na uzyskanych w ten sposób danych teledetekcyjnych zapewnia prowadzenie analiz poprzez inwentaryzację i parametryzację roślinności. W celu analizy zdrowotności drzewostanów wyznaczono wskaźniki NDVI i LAI oraz stopień defoliacji. Dla obszarów rolniczych wdrożono procedurę oceny i weryfikacji stanu upraw poprzez analizę wskaźników NDVI, NDRE, GNDVI oraz wysokości plonów, w celu określenia przestrzennej zmienności kondycji roślin, a także jakości i predykcji plonów. Uzyskane wstępne wyniki potwierdziły spełnienie oczekiwań wobec wielosensorowego systemu pozyskiwania danych teledetekcyjnych, któremu nadano nazwę MultiSen-PL.
Abstract (EN)
In order to locate accurate and up-to-date data on plant growth and health for precision agriculture or forestry, it is necessary to conduct periodic field surveys. On their basis, decisions are made regarding the scope and intensity of strengthening and/or protective actions. To facilitate and automate the data acquisition process, satellite imagery is being developed that goes beyond the range of visible light, especially in the infrared (NIR) or microwave (SWIR) direction, and recently also in the red edge (RE) band. Due to the resolution of 10-20 meters, satellite data is not useful enough for spatially limited fields or forest stands. Therefore, efforts were made to take advantage of satellite experiences for data obtained from the plane level. The work presents the designed, built and tested registration system consisting of a set of cameras and a laser scanner with wave filtering parameters adapted to the requirements of vegetation indices, used to analyze image data for agriculture and forestry. The results of the system implementation show that the classification based on the remote sensing data obtained in this way ensures analysis through the inventory and parameterization of vegetation. In order to analyze the health of forest stands, the NDVI, NDRE and LAI indexes as well as the degree of defoliation were determined. For agricultural areas, a procedure for assessing and verifying the condition of crops was implemented by analyzing the NDVI, NDRE, GNDVI and yield indicators in order to determine the spatial variability of plant condition, as well as the quality and prediction of yields. The obtained preliminary results confirmed that the expectations for the multi-sensor remote sensing data acquisition system, named MultiSen-1PL, were met.
License
Closed Access
Closed Access