Con l’aumento del ruolo delle tecnologie di telerilevamento nell’agricoltura di precisione, le aziende produttrici di sementi e di prodotti chimici si affidano sempre più alle immagini dei droni per monitorare i terreni di prova. Abbiamo visto che l’uso di droni piccoli ed economici da parte degli agronomi per fornire informazioni è diventato più comune, ma come è stata adottata la tecnologia dei droni nelle aziende agricole di ricerca? Scopriamolo.
Raccolta dati per le aziende agricole di ricerca
Quando ci si concentra sulle aziende agricole di ricerca, l’acquisizione e l’analisi dei dati dei droni può essere un processo molto più difficile. Alcune sfide che i ricercatori agricoli devono affrontare quando implementano i droni sono:
I ricercatori hanno già molti ruoli e responsabilità nell’azienda agricola e il volo dei droni può aggiungere una quantità significativa di tempo di lavoro alla settimana.
Le missioni vengono effettuate a bassa quota per acquisire una mappa a più alta risoluzione per l’analisi.
I voli sulle aziende agricole di ricerca possono richiedere molto più tempo rispetto ai voli sui campi di produzione agricola commerciale, poiché la risoluzione richiesta è molto più elevata.
L’acquisizione di routine giornaliera/settimanale è difficile da mantenere durante la stagione di crescita.
Elevata richiesta di archiviazione dei dati con voli ricorrenti ad alta risoluzione.
I campi di prova sono spesso dislocati in tutto il mondo, ma i ricercatori senior hanno una sede centrale.
Un’azienda agricola di ricerca è il luogo in cui gli scienziati prendono la ricerca agricola e la applicano alle applicazioni del mondo reale. Le colture sono tipicamente coltivate in piccoli gruppi, chiamati “appezzamenti”, dove possono essere studiate in profondità insieme ad altri test e controlli. L’agricoltura su questa scala consente agli agricoltori e ai ricercatori di provare le idee prima di impegnarsi in operazioni commerciali su larga scala. Le aziende agricole di ricerca sono di proprietà di diverse figure agricole, dai coltivatori che conducono i propri test alle aziende di sementi e prodotti chimici che si concentrano sui livelli più alti della ricerca.
Molte di queste sfide ruotano attorno all’acquisizione delle parcelle e ai grandi requisiti di trasferimento e archiviazione dei dati. È qui che il DJI Dock può contribuire ad alleggerire la pressione. Grazie alla possibilità di distribuire un drone da remoto, programmare voli ricorrenti, ospitare grandi quantità di dati nel cloud e persino trasferire i dati direttamente a un team di ricerca senior tramite le API di FlightHub 2.
Con questi fattori, scopriamo come Syngenta ha utilizzato il primo DJI Dock per scopi di ricerca agricola.
Syngenta e il test del DJI Dock
Syngenta è un’azienda globale con sede in Svizzera. I 30.000 dipendenti di Syngenta in più di 90 Paesi lavorano per trasformare il modo in cui le colture vengono coltivate e protette. Syngenta accelera l’innovazione e investe per promuovere un’agricoltura più sostenibile che sia positiva per la natura, gli agricoltori e la società.
Nell’ambito del suo impegno per l’innovazione e l’integrazione di nuove tecnologie, Syngenta ha deciso di utilizzare il DJI Dock in un’azienda agricola di ricerca dell’Illinois. Il DJI Dock è stato installato in un’area con accesso a 3 diversi appezzamenti di grandi dimensioni che catturano sia mais che soia, il luogo ideale per testare le capacità delle operazioni remote dei droni per l’agricoltura. Una volta completate l’installazione e la configurazione, è stato il momento di pianificare le missioni.
Pianificazione della missione
Il Matrice 30T può essere utilizzato in molti modi per la ricerca agricola. Il sensore Zoom può aiutare a catturare immagini a livello fogliare per cercare malattie specifiche e danni da insetti, il sensore Termico fornisce informazioni sullo stress causato dal calore, dai fertilizzanti e dai livelli d’acqua, mentre il sensore Wide può aiutare a generare ortomosaici di base. Tuttavia, per sfruttare i punti di forza di ciascun sensore sono necessari piani di missione diversi.
In primo luogo, un obiettivo importante per Syngenta era l’acquisizione autonoma di parcelle di prova di azoto per generare ortomosaici. FlightHub 2 ha recentemente rilasciato il supporto per la pianificazione dell’Area Route con i droni Matrice 30 e Mavic 3 Enterprise. Utilizzando l’Area Route, è stato possibile fare clic intorno all’appezzamento per impostare i confini della missione e regolare l’altitudine della rotta di volo in base alla Ground Sample Distance.
Successivamente, abbiamo voluto creare un piano di volo per utilizzare il sensore Zoom per catturare foto ad altissima risoluzione. Questo tipo di pianificazione della missione può essere eseguita in due modi diversi. Se l’obiettivo è quello di catturare alcune foto con lo Zoom, la funzionalità di pianificazione della rotta Waypoint di FlightHub 2 funziona bene. Selezionate l’opzione Percorso Waypoint e utilizzate la modalità di volo virtuale per volare virtualmente intorno all’appezzamento e creare punti di passaggio in cui il drone deve fermarsi e attivare l’obiettivo Zoom.
Se l’obiettivo è automatizzare un gran numero di acquisizioni Zoom, un software di pianificazione di volo di terze parti come UgCS può aiutare a creare un piano di volo per il sensore Zoom in pochi minuti. Una volta creata la missione in UgCS, è possibile esportarla come kmz. Per importarlo in FlightHub 2, navigare nella libreria delle rotte di volo e scegliere di importare un KMZ invece di creare un nuovo piano di volo. Per ulteriori informazioni su UcGS, visitare il loro sito web.
L’unica cosa che restava da fare prima del volo era programmare ogni rotta di volo. Questa operazione può essere eseguita nella scheda Libreria dei piani operativi. Per ottenere dati più precisi possibile, le missioni sono state programmate tra le 10.00 e le 14.00 durante la settimana, in modo che i ricercatori potessero tenere d’occhio il drone e che le immagini catturate fossero acquisite con la luce del sole direttamente sopra la testa.
Elaborazione dei dati
Una volta create e programmate le missioni, il drone ha iniziato a catturare i dati sulle parcelle. Il team di Syngenta poteva ora accedere alle foto grezze da qualsiasi parte del mondo grazie a FlightHub 2.
Una volta completata l’acquisizione dei dati, l’analisi finale avrà luogo durante i mesi invernali. Tutte le fonti di acquisizione dei dati (compresi i risultati dei test del suolo, il campionamento dei tessuti, le mappe di impianto, di applicazione e di resa e i dati dei droni) saranno sovrapposte e analizzate da agronomi e scienziati vegetali altamente qualificati.
Le prossime novità di DJI Dock & Agriculture
Sebbene i test siano stati limitati ai mesi di agosto e settembre, Syngenta ha concluso che l’idea di un dock che vive nell’azienda agricola di prova per acquisire dati ripetibili ha fatto risparmiare al team di agronomi 10 ore a settimana di volo e trasferimento dei dati. Con il dock che acquisisce e trasferisce automaticamente i dati al cloud, il team agronomico ha potuto concentrarsi su attività più importanti, come l’analisi dei dati, la raccolta di campioni di tessuto e altro ancora.
“Con il DJI Dock che acquisisce automaticamente i dati settimanalmente, ora abbiamo più tempo per concentrarci su ciò che è importante nell’azienda agricola di ricerca. Questo non solo ci fa risparmiare tempo, ma aumenta anche la frequenza di acquisizione, sbloccando un livello più profondo di tendenze di crescita delle piante”. – Bill McDonell (responsabile soluzioni digitali, Syngenta)
La gamma di sensori del Matrice 30T è entrata in gioco per diversi scopi. Il sensore Zoom si è rivelato prezioso per comprendere la pressione delle malattie a livello fogliare. La tecnologia dello zoom obliquo aiuta a catturare livelli di dettaglio estremamente elevati, ma ogni foto è semplicemente un'”istantanea” di una singola posizione. Il sensore Wide è in grado di creare mappe di base dell’ortomosaico. Il sensore termico ha rilevato alcune anomalie alla fine della stagione, quando lo stress da siccità è aumentato.
Con il nuovo prodotto Dock 2 di DJI che si concentra sulla mappatura e sul rilevamento, il 2024 si prospetta come un grande anno per la ricerca sulle soluzioni autonome di dock tra DJI e Syngenta.
