La gestione delle foreste ha tradizionalmente comportato l’uscita di persone a piedi o in elicottero con attrezzature ingombranti per scattare foto e video, un’attività che richiede molto tempo e che può esaurire le risorse.
Tuttavia, i droni hanno rivoluzionato questo processo, conducendo con successo rilievi e mappature aeree, monitorando il rilevamento di malattie e parassiti, contribuendo al rilevamento e alla gestione degli incendi, facilitando il monitoraggio ambientale e consentendo pratiche forestali di precisione.
I principali vantaggi segnalati dell’uso dei droni in silvicoltura sono:
Maggiore efficienza: I droni semplificano la raccolta dei dati, offrendo valutazioni rapide e dettagliate del territorio in meno di un’ora, un’alternativa economica agli elicotteri con potenziali ritorni dopo pochi utilizzi.
Dati di qualità superiore: Dotati di telecamere avanzate, i droni eccellono nell’acquisizione di filmati ravvicinati in aree remote con una stabilità senza pari, rilevando in modo efficiente le aree e fornendo mappe dettagliate.
Migliore accessibilità: I droni consentono una copertura completa dei paesaggi forestali, facilitando il monitoraggio e la gestione di terreni impegnativi in aree remote o difficili da raggiungere, come le fitte foreste e le alte montagne.
Riduzione dell’impatto ambientale: I droni riducono al minimo l’interruzione dell’habitat e il disturbo del suolo grazie alle loro dimensioni ridotte e alla loro non intrusività. Inoltre, offrono un approccio ecologico alla raccolta dei dati senza l’utilizzo di macchinari pesanti o di indagini approfondite sul terreno.
I migliori metodi di acquisizione dati da drone per la silvicoltura
I droni consentono di raccogliere dati in modo versatile quando si tratta di gestione forestale, utilizzando metodi come la fotogrammetria, il LiDAR, il multispettrale e il termico.
L’opzione migliore dipende spesso dal compito da svolgere e dalle informazioni richieste.
Rilievo con drone: LiDAR e fotogrammetria per la silvicoltura
La fotogrammetria e il LiDAR sono due tecniche di rilievo con drone molto importanti. Ma quale scegliere per la silvicoltura?
La fotogrammetria consiste nell’acquisizione di fotografie ad alta risoluzione per ricreare un’area di indagine con mappe 2D e modelli 3D georeferenziati. Questi modelli possono fornire un’ottima risorsa per tracciare lo stato di salute delle foreste e monitorare i cambiamenti nel tempo.
Tuttavia, la fotogrammetria può essere limitata nelle aree con fogliame fitto e sovrapposto.
In confronto, il LiDAR, il metodo che consiste nell’inviare impulsi di luce alla superficie terrestre, ha una maggiore capacità di penetrare le aree di vegetazione più dense.
Per saperne di più, consultate il nostro blog di approfondimento LiDAR vs Fotogrammetria per il rilievo con drone.
Perché utilizzare il LiDAR per la silvicoltura
I sensori LiDAR sono in grado di acquisire dati altimetrici estremamente precisi, anche nelle fitte chiome delle foreste.
Rispetto alla fotogrammetria, il LiDAR riesce a penetrare meglio attraverso la vegetazione fitta, come mostra questa immagine.
L’immagine mostra che il LiDAR (rosa) cattura un’immagine più solida della superficie del terreno sotto la chioma della vegetazione rispetto alla fotogrammetria (blu).
Per questo motivo, i dati LiDAR possono essere utilizzati per generare precisi modelli digitali del terreno (DTM) e modelli digitali della superficie (DSM), consentendo un’analisi dettagliata del terreno e il calcolo dei volumi.
Ciò è utile per:
Mappatura precisa di caratteristiche del terreno come pendii, creste, valli e corpi idrici.
La valutazione della struttura della vegetazione fornisce informazioni dettagliate sull’altezza degli alberi, sulla densità delle chiome e sulla vegetazione del sottobosco. È utile per l’inventario forestale, la valutazione degli habitat, la ricerca ecologica e la valutazione della salute delle foreste, della biodiversità e del potenziale di stoccaggio del carbonio.
Stima della biomassa.
Identificare le specie arboree, stimare la densità degli alberi e l’area basale, valutare la dinamica dei popolamenti e monitorare i cambiamenti della struttura forestale nel tempo.
Un aspetto negativo del LiDAR rispetto alla fotogrammetria è la mancanza di informazioni a colori reali. Il colore sulle mappe LiDAR è spesso basato su fattori quali l’altezza o l’intensità.
Tuttavia, il DJI Zenmuse L2 integra un modulo LiDAR con una fotocamera RGB per produrre nuvole di punti a colori reali, offrendo tutti i vantaggi del LiDAR, ma con le reali capacità cromatiche della fotogrammetria.
Le migliori soluzioni di drone LiDAR per la silvicoltura
Il DJI Zenmuse L2 è un carico utile plug-and-play che si integra con il DJI M350 RTK e M300.
Le caratteristiche principali includono:
- Precisione verticale 4 cm; precisione orizzontale 5 cm.
- Può coprire 2,5 km di superficie in un singolo volo.
- Spot laser più piccoli per nuvole di punti più dense.
- 5 ritorni – nelle aree con vegetazione fitta, L2 cattura più punti sotto il fogliame.
- Miglioramento del raggio di rilevamento: 250 m al 10% di riflettività, 100 klx; 450 m al 50% di riflettività, 0 klx.
- Visualizzazione live delle nuvole di punti.
- Elaborazione con un solo clic in DJI Terra.
Il grafico sottostante mostra come i principali aggiornamenti del modello L2 consentano di creare una superficie del terreno più solida e completa nelle aree vegetate, rispetto al suo predecessore, il DJI Zenmuse L1.
Le migliori soluzioni di fotogrammetria con drone per la silvicoltura
Sebbene il LiDAR sia la principale opzione di rilievo con drone per la silvicoltura, in alcuni casi può essere necessaria la fotogrammetria.
Pertanto, le migliori opzioni per la fotogrammetria includono la serie DJI M300 con il P1 o il DJI Mavic 3 Enterprise.
DJI M350 RTK e P1
Il DJI M350 RTK è l’aggiornamento di punta del DJI M300 RTK. Ha un grado di protezione IP55, rilevamento e posizionamento a sei vie e supporta la sostituzione del carico utile.
Uno di questi carichi utili è la fotocamera per fotogrammetria DJI Zenmuse P1.
Le caratteristiche principali includono:
- Sensore CMOS full-frame da 45 MP e compatibilità con obiettivi da 24 mm, 35 mm o 50 mm.
- Il gimbal stabilizzato a 3 assi assicura riprese stabili durante i voli.
- L’integrazione con il software di mappatura DJI Terra fornisce una fotogrammetria aerea efficiente e di alta precisione.
- Efficienza fino a 10 volte superiore rispetto al Phantom 4 RTK per le missioni di mappatura orto-mosaico e obliqua.
- Precisione orizzontale di 3 cm, verticale di 5 cm senza punti di controllo a terra, copertura di 3 km² in un solo volo.
- TimeSync 2.0 per una sincronizzazione precisa.
- DJI Mavic 3 Enterprise
Il DJI Mavic 3 Enterprise si rivela prezioso per le attività di rilievo grazie alle sue dimensioni compatte, con un peso di poco inferiore a 1 kg, che lo rendono estremamente portatile.
Le caratteristiche principali includono:
- Sensore 4/3 pollici da 20MP con otturatore meccanico per la mappatura dei droni.
- Grandi dimensioni dei pixel, intervallo di scatto rapido e tempo di volo di 45 minuti
- Copertura fino a 16 km2 in un giorno, modulo RTK per una mappatura precisa al centimetro e senza GCP e zoom ibrido fino a 56x.
- Maggiore sicurezza di volo, robusta protezione dei dati e accesso a DJI FlightHub 2
- Immagini multispettrali per la silvicoltura
Quando è necessario conoscere lo stato di salute della vegetazione, le immagini multispettrali possono essere una risorsa incredibile.
Le immagini multispettrali consentono di rilevare con precisione le malattie della vegetazione, di ottimizzare la gestione delle colture e di conservare le risorse idriche garantendo pratiche di irrigazione efficienti.
Inoltre, consente di valutare fattori ambientali come i livelli di umidità del suolo e le condizioni microclimatiche, migliorando la comprensione globale delle dinamiche forestali.
L’impiego di sensori multispettrali consente di acquisire immagini in varie lunghezze d’onda della luce, oltre allo spettro visibile, offrendo così informazioni sulla salute e sulla vitalità degli ecosistemi forestali.
Poiché l’imaging multispettrale racchiude i colori di tutto lo spettro, non è ostacolato da aree dense e può raccogliere dati con precisione indipendentemente da eventuali ostacoli come fitto fogliame, montagne ecc.
I droni dotati di telecamere multispettrali possono rilevare sottili differenze nello stato di salute della vegetazione, identificando indicatori di stress come malattie, carenze di nutrienti o infestazioni di specie invasive. Come mostrato sopra, lo stato di salute degli alberi può essere individuato in base al loro colore.
Questa capacità consente ai forestali di individuare le aree che richiedono un intervento e di sviluppare piani di cura o strategie di ripristino su misura, sulla base di dati accurati.
Il miglior drone per immagini multispettrali
La tecnologia multispettrale dei droni migliora l’efficienza e l’efficacia delle pratiche forestali, favorendo la gestione sostenibile e gli sforzi di conservazione.
Il miglior velivolo per ottenere questi risultati è il DJI Mavic 3 Multispectral, la telecamera multispettrale a 4 bande più piccola al mondo, progettata appositamente per l’agricoltura di precisione.
Immagini termiche per la silvicoltura
Le termocamere montate sui droni consentono di identificare le anomalie di calore all’interno delle aree boschive rilevando le radiazioni infrarosse emesse dagli oggetti, uno strumento prezioso per individuare gli incendi boschivi nelle loro fasi iniziali.
L’identificazione di disastri come gli incendi nelle loro fasi iniziali consente tempi di risposta rapidi, mitigando i danni potenziali e proteggendo preziosi ecosistemi.
Inoltre, la termografia facilita il monitoraggio delle popolazioni di animali selvatici, in quanto gli animali emettono firme di calore distinte che possono essere rilevate dall’aria, e valuta anche la salute della vegetazione evidenziando le variazioni di temperatura che indicano malattie o problemi.
La termografia con i droni offre uno strumento versatile per migliorare il monitoraggio delle foreste, la conservazione e le iniziative di risposta alle emergenze.
I migliori droni termici per la silvicoltura
heliguy™ promuove l’uso del drone termico DJI Mavic 3 per ottenere le migliori immagini termiche.
È in grado di raccogliere immagini in modo versatile, come lo zoom termico, ampio e ibrido, e il suo rilevamento omnidirezionale riduce le possibilità di incidenti in volo, ad esempio in presenza di fogliame fitto.
Sintesi
In generale, l’uso dei droni in silvicoltura offre molti vantaggi, dalla maggiore precisione ed efficienza dei dati al miglioramento del monitoraggio ambientale e della gestione sostenibile delle foreste.
Tutti questi vantaggi aumentano l’efficienza complessiva e riducono i costi, rendendo i droni uno strumento pratico per il monitoraggio regolare e su larga scala delle foreste.