Wykorzystanie wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych firmy Planet w rolnictwie precyzyjnym

Wykorzystanie wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych firmy Planet w rolnictwie precyzyjnym (High-resolution imagery by Planet Labs Inc. in precision agriculture) Dominika Sztwiertnia Asystent ds. Szkoleń i Teledetekcji Dział Sprzedaży i Rozwoju Rynku +48 603 374 315 dominika.sztwiertnia@progea4d.pl

Planet Labs Inc.

Nanosatelity - przyszłość 10cm Nanosatelita Dove

Dove Data umieszczenia na orbicie 22 Lipca 2016 Ilość nanosatelitów Kanały spektralne Rozdzielczość przestrzenna: Obszar obrazowania Ok. 150 sztuk Blue: 440 510 nm Green: 520 590 nm Red: 630 685 nm NIR: 770 900 nm 3.125 m 150 000 000 km 2 /dzień

RapidEye Data umieszczenia na orbicie 29 sierpnia 2008 Orbita Kanały spektralne Rozdzielczość przestrzenna Obszar obrazowania 630 km Blue: 440 510 nm Green: 520 590 nm Red: 630 685 nm Red Edge: 690 730 nm NIR: 760 850 nm 5.0 m 6 000 000 km 2 / dzień

Rolnictwo precyzyjne - idea https://ihryins.com/

Technologia Rolnictwo precyzyjne korzysta z różnorodnych technologii, zarówno na etapie planowania upraw, monitorowania i zbioru. - Badania gleby - Dostosowywanie dawki nawozów - Precyzyjne prognozy pogody - Zobrazowania hiperspektralne w określaniu dojrzałości i kondycji plonów https://www.foreignaffairs.com/articles/united-states/2015-04-20/precision-agriculture-revolution

Badania gleby Badanie PEW, pozwalające na określenie zawartości pierwiastków w glebie. Automatyczne pobieranie próbek gleby do badań laboratoryjnych. http://www.englishwine.com/soil_scanner.jpg

Mapy izolinii zasobności Gleba w rolnictwie precyzyjnym zazwyczaj badana jest dwoma metodami: Poprzez badanie PEW Poprzez pobór próbki w polu i badania laboratoryjne

Dawkowanie nawozów Dzięki modułowi GPS, możliwe jest precyzyjne dawkowanie nawozów na podstawie wykonanych wcześniej analiz. Inna dawka zostanie zastosowana w miejscach o wystarczającej koncentracji składników odżywczych, a inna w miejscu występowania gleby ubogiej. Nawożenie VRA (Variable Rate Aplication) https://www.deere.co.uk/common/media/r2/images/products/equipment/agricultural_management_solutions/hero/07_13_1_r2z010499_mod4_762x458.jpg

Zastosowanie zobrazowań satelitarnych w rolnictwie

Podstawy teledetekcji

Mazowsze, tereny rolnicze Ortofotomapa z Geoportalu oraz warstwa wektorowa z Urban Atlasu

Mazowsze, tereny rolnicze Zobrazowanie Planet Scope, RGB, GSD 3,125 m

Mazowsze, tereny rolnicze Zobrazowanie Planet Scope, CIR, GSD 3,125 m

Mazowsze, tereny rolnicze Wskaźnik NDVI

Monitoring wzrostu upraw Jęczmień Jęczmień Pszenica ozima Pszenica ozima Pszenica ozima Pszenica ozima SAXONIA-ANHALT, NIEMCY 21/03/2016 IMAGE @ PLANET LABS INC.

Obszar analiz Okolice Turlock, Kalifornia, Stany Zjednoczone Klimat śródziemnomorski Tereny intensywnie przekształcane w ostatnim stuleciu Dane pozyskane przez satelity RapidEye i PlanetScope

Obszar analiz Dominujące uprawy: Migdałowiec pospolity, Winorośl właściwa, Lucerna, Warzywa (pomidory, jarmuż, buraki) Jarmuż Winorośl Lucerna Migdałowiec pospolity https://mangomap.com/land-information/maps/52639/top-crops-in-central-valley-california#

Normalized Difference Vegetation Index NDVI = (NIR Red) (NIR + Red) Monitoring wzrostu upraw Wykrywanie skutków przymrozków Określanie szkód wyrządzonych przez szkodniki Szacowanie ilości biomasy Warunki wodne Klasyfikacja ze względu na gatunki

Normalized Difference Red Edge Index NDRE = (NIR RE) (NIR RE) Wskaźnik pozwalający na oszacowanie zawartości chlorofilu (np. CCCI Chlorophyl Canopy Content Index) Umożliwia ustalenie najlepszego czasu na zbiory owoców lub warzyw

Soil-Adjusted Vegetation Index SAVI= (, ) (, ) Zmodyfikowane NDVI, pozwalające na zminimalizowanie wpływu różnorodności gleby na wynik analizy

Green Normalized Difference Vegetation Index GNDVI= ( ) ( ) Określenie ilości wody w roślinach wykrywanie lokalnych niedoborów i pozwala optymalizować procesy irygacyjne Pozwala na ustalenie zasobności w azot ważnego składnika odżywczego, a także ustalenie konieczności nawożenia

Canopy Chlorophyll Content Index CCCI= ( ) ( ) Zawartość chlorofilu w zielonych częściach roślin świadczy o dojrzałości rośliny oraz o potrzebie nawożenia Konieczność weryfikacji poprzez badania polowe dokładne określenie współczynników do obliczenia niezbędnej dawki azotu.

Analizowane uprawy Jarmuż http://kurzweilirr.com/files/2012/10/aerial-corner-pivot.jpg

Analizowane uprawy Migdałowiec pospolity Winorośl właściwa http://www.swiatkwiatow.pl/userfiles//image/winogrona_w_ogrodzie3.jpg http://1.bp.blogspot.com/-dgjvg6e-qdk/vcfj2vzn8-i/aaaaaaaacss/l60fltrssxw/s1600/almond.jpg

Przykład uprawy jarmużu 27.03.2016 15.04.2016 23.04.2016

Uprawa migdałów 27.03.2016 RGB 27.03.2016 NDRE 27.03.2016 NDVI

Uprawa migdałów 15.08.2016 RGB 15.08.2016 NDRE 15.08.2016 NDVI

Uprawa winorośli 27.02.2016 RGB 27.03.2016 RGB 07.08.2016 RGB

Uprawa winorośli 27.02.2016 NDVI 27.03.2016 NDVI 07.08.2016 NDVI

Uprawa winorośli 27.02.2016 NDRE 27.03.2016 NDRE 07.08.2016 NDRE

Monitoring zbiorów 27.03.2016 NDVI 15.04.2016 NDVI

Wskaźnik zawartości chlorofilu CCCI Canopy Chlorophyll Content Index 27.03.2016 RGB 27.03.2016 CCCI

Inne wskaźniki CIRedEdge Red-Edge Chlorophyll Index CWSI Crop Water Stress Index NNI Nitrogen Nutrition Index REDVI Red-Edge Difference Vegetation Index REIP Red-Edge Inflation Point RERVI Red-Edge Ration Vegetation Index TCARI Transformed Chlorophyll Absorption Recflection Index

Dziękuję za uwagę! Dominika Sztwiertnia Asystent ds. Szkoleń i Teledetekcji Dział Sprzedaży i Rozwoju Rynku +48 603 374 315 dominika.sztwiertnia@progea4d.pl