Drones in de landbouw

Transcriptie

1 Hier wordt geïnvesteerd in uw toekomst. Dit project is mede mogelijk gemaakt met steun van het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling van de Europese Unie GreenPort NHN, All rights reserved Drones in de landbouw Herman Krebbers Mechanisatie en precisielandbouw 1

2 Onderwerpen Drones - typen en eigenschappen - gebruiksvoorwaarden Drones en Smart Farming Sensing technieken algemeen - bodem - gewas Gebruiksmogelijkheden / toepassingen Drones (of UAV) 2

3 Drones Landbouw Multicopter Fixed wing Combinatie Verticaal stijgen en landen Flexibel Korte vliegtijd Op vast punt Start en landings terrein Langere vliegtijd Grotere oppervlakten Combi voordelen Vertikaal stijgen en landen Vliegen met drone Eenvoudige goedkope quadcopter (< 200) - geen gps en gyroscopen: moeilijk, ervaring Geavanceerde multicopters (> 800,=) - Wel gps en gyroscopen - Snel en gemakkelijk stabiel te houden - Keren automatisch teug naar opstijgpunt Zeer geavanceerde drones (> 3000,=) - Volledig automatisch terrein en waypoints 3

4 Regelgeving, voorwaarden Officiele bedrijfsmatige toepassing - Gecertificeerde drone - Opleiding drone piloot - Met twee personen, veiligheid Hobbymatig gebruik - Hobby drones - Niet boven mensen - Afstand tot wegen en watergangen e.d. - Max hoogte 50 m, afstand 100 m - Toestemming terreineigenaar (?) Let op: no fly zones etc. Luchtverkeersleiding Veel ongelukken met drones Gebruik drone verantwoord! Schakel professioneel bedrijf in 4

5 Toepassingen drones Foto en video van machines, landschap, gebouwen, gewassen,.. Inspecties windmolens, stuwdammen, olieleidingen,. Verkeers-, ongeluk situaties: overzicht, live beeld Landbouw: gewas monitoring Gewasmonitoring drone HD RGB camera: gewone foto Spectraal camera: spectraal beeld - welke spectra/golflengte : welke index? - breedte golflengte Temperatuur sensor (TAU): temp verschil - TAU - FLIR 5

6 Aspecten dronebeelden Resolutie (pixel grootte) irt vlieghoogte GPS referentie (hoe nauwkeurig) - GPS sensor - veldmarkeringen Stitching, beelden samenvoegen to één Correctie lucht en bewolkingsschaduw Moment van vliegen: gewasstadium, weer, Vastleggen machines Patrick de Wit 6

7 HD foto met drone JDI Phantom Meer overzicht, rasverschillen mais 7

8 Perceel met lokaal water overlast Zone verschillen bodem perceel 16 8

9 Spectraal scanning 17 Scanning systemen veld dekkend 9

10 Spectraal scanning Onderscheid gezondheid planten Drones sensing techniek ontwikkelt snel 10

11 UAV Sensing perceel aardappel rgb zichtbare kleuren NIR near infrared NDVI WDVI Spectraalbeelden vliegtuig/drone Op tijdstip dat info nodig is Perceelsdekkend detail Hulpmiddel zonebepaling veldinspecties 22 11

12 Voordelen spectraalsensing Groeiverschillen gewas vroeger en duidelijker zichtbaar Met juiste keuze indexen naast biomassa ook stikstofopname duidelijker zichtbaar Goed perceelsoverzicht omvang en locatie verschillen 23 Hoe spectraal sensingtechnieken te gebruiken? Opsporen afwijkende zones op perceel - nadere inspectie oorzaak - zone specifiek teeltadvies (bemesting,.) Taakkaarten variabele doseringen mest,.. Snelle objectvergelijkingen proefveldjes Combinatie met andere veldmetingen: oorzaak analyse achterblijvende groei 24 12

13 Zone-veldinspectie-actie 25 Bodemscans Veris (Ph, Organische Stof, EC (Electr. Geleidbaarheid) EM38 (Electr geleidbaarheid) - Kleigrond: info over lutumgehalte, - zandgrond: info over vochtgehalte 13

14 ph/os meting Veris - Agrometius Zandgrond veel percelen te lage ph Veel variatie: gem. 4,8 (3,9-5,4) OS variatie: gem. 12% (5-25) Perceel homogener maken Betere mestbenutting naderhand Verschil in doseringen compost, kalk, bodemherbiciden en granulaat Vydate Hoe groot verschillen te verwachten? Bodemvocht meting en beregening Bodem vocht sensor Plaatselijke meting Gecombineerd met weerstation 14

15 Volgen vochtgehalte bodem Duidelijk dag en nacht ritme Puntmeting: juiste locatie Bron: Dacom Beregeningssignaal Gebruikt bodemgegevens perceel Buienradar data neerslag en verwachting Waterbalans Advies moment en hoeveelheid te beregenen per perceel 31 15

16 Gewas sensing Satelliet spectraal : grootschalig, perceelsdekkend, relatief goedkoop ( 8-20 /ha). Adviesregels beschikbaar WT Probleem: bewolking Vliegtuig spectraal: Sportvliegtuig / helikopter grootschalig, perceelsdekkend, grote capaciteit, relatief goedkoop ( 5-10/ha per keer) Probleem: vluchtbeperkingen, schaduwcorrectie Drone spectraal: flexibel, perceelsdekkend, redelijke capaciteit. Aanzienlijke investering of meer Kosten 15/ha + transport. Probleem: regelgeving Werktuigsensoren: weinig weergevoelig. Aanzienlijke investering (15.000). Direct van meting naar doseren,. Adviesregels bijbemesting beschikbaar Yara WT en CA Eenvoudige bodemzones onderscheiden Google Earth of Bing maps beelden Vliegtuigbeelden RVO Drone luchtfoto s / spectraalscans Sat data portaal, website Groenmonitor 16

17 Eenvoudige perceels zone vergelijking Satellietbeeld.nl 34 Portal Akkerweb: data + presentatie 35 17

18 Gewassensoren 36 Beste relatie sensorwaarden en absolute waarden biomassa/stikstof Biomassa-index meten met N-Sensor Meting van stroken Eigen lichtbron: ook in donker meten Yara: veel kalibratiemeting 18

19 Stikstof opname N-uptake, (kg/ha) /04/2016 Plantsapmeting en bijbemestingsadvies Meetwaarden vergelijken met referentielijn Bij goede groeiomstandigheden: Van relatieve index 1999 naar N-opname aardappel N = WDVI, WDVI<40 N = WDVI, WDVI> WDVI Vegetatie-index Bron: WUR 19

20 NBS gewassensing + N-balans (VP 2012) Bijbemesting: - 1 e meting: 125 kg N/ha gift - 2 e en 3 e meting: volgende meting afgewacht - 4 e meting: 0 kg N/ha Temperatuur sensing Met TAU of FLIR sensor Beter gewas = meer verdamping = koeler (blauw) Vochtstress : indicatie voor inspectie, plaatsing vocht sensor of noodzaak irrigatie 20

21 Smart Farming Meten specifieke perceels/zone kenmerken: - bodemverschillen OS, - zand/klei - vochtgehalte, vochthoudend vermogen Beoordeling meetwaarden: vergelijking Korte termijn teeltverbetering: bemesting, irrigatie, schoffelen,. Langere termijn perceels-/zone verbetering: diepploegen, drainage, vlaklegging, compost, kalk Waarom Smart Farming Doseringen afstemmen op groeipotentie zones en weer (of percelen tov elkaar!) % besparingen meststoffen/gwb % hogere opbrengsten - minder risico onvoldoende benutting inputs Vroeger ingrijpen bij aantastingen of tekorten vocht / mineralen Vastleggen uitgevoerd werk en resultaat voor analyse en verbetering teelt en bedrijfsmanagement!! Leren data te benutten 21

22 Toepassing: variabele bemesting aardappel consumptie Lagere, maar optimale startgift (hoe hoog?) Rekening houden met OS en N min bodem en gift dierlijke mest, compost en groenbemester Zones (of percelen) vergelijken Bijbemesting per zone naar behoefte: - plantsapmetingen (PPO of NCC) - absolute N opname uit spectraalbeelden Zone specifiek opbrengstmeting Aeres demoveld vliegtuigfoto

23 Aeres demoveld vliegtuig spectraalbeeld Beeldserie: welk moment sensen? Oorzaak verschil en hoe aan te pakken?? 23 juni 3 juli 18 juli 23

24 Oorzaak analyse en aanpak Ervaringen uit Praktijknetwerk en project HTS Zeeland Oorzaken Pootdatum Ras Bodemverdichtingen, Kalium opname, Na/Cl gehalten bodem, Voorvrucht en bemestings geschiedenis Aanpak?? In hoeverre N bijbemesting effectief? 48 Toepassing optimale N bemesting Wintertarwe Optimale startgift:? kg Demovelden telers Groningen/Flevoland N opname meten met: - Yara N tester - Biomassa lab analyses - Drone spectraal scan NDRE en NDVI Bijmesten op advies N-tester 24

25 Demoveld met 0-veld 0-veld: 596: 80 kg N Overige velden: 700: 20 kg N Sensing met Micasense drone Bron: Agrofuture, Groningen 25

26 NDVI 52 NDRE: N verschillen beter zichtbaar 53 26

27 NDVI2, strooifouten zichtbaar? 54 Opbrengstvergelijking Juiste kalibratie Per werkbreedte oogst Ook kwaliteitsmeting: ds, zetmeel, eiwit 55 27

28 Bloembollen: zone verschillen, detail? 56 Bloembollen: zone verschillen, detail? 57 28

29 Bloembollen: zone verschillen, detail? 58 Bloembollen sensing Veldproblemen Vocht tekorten Ziekte aantastingen Wanneer met oog zichtbaar, wanneer sensing? 59 29

30 Van spectraalbeeld naar taakkaart Vliegtuig Zonekaart Taakkaart Spectraalbeeld 3 WDVIg doseringen Powered by AgLeader SMS Overige toepassingen drones Wild herkenning Verspreiding sluipwespen Reekalf op warmte 61 30

31 Snelle eenvoudige data-uitwisseling Centrale-trekker: - GSM/Wifi - Telematica systemen Centraal data platform? Akkerweb,? 365Farmnet,? MyJohnDeere,. Koppeling perceelsmanagement data 62 Nog veel snelle ontwikkelingen Drones en spectraalcamera s Dataplatvormen - dataregistratie en weergave - datavergelijking en analyse Big Data: veel meetwaarden slim combineren en analyseren!!! DE uitdaging; modelontwikkeling LORA : dekkend wifi voor sensordata uitwisseling Snel internet in buitengebied? Snelle analysetechnieken aantastingen, oogstkwaliteit 63 31

32 Andere nieuwe toepassingen Plaatsspecifiek spuiten Personen vervoer: automatisch van A naar B 64 Conclusies Luchtfoto en spectraalbeelden maken afwijkende groei vroeger en beter zichtbaar Veel ontwikkelingen en verschillen in drones en camera s/scanners. Ook in dataverwerking!! Vertaling indexwaarden naar absolute waarden groei en N-opname vraagt nog onderzoek Vaak is N gebrek niet belangrijkste oorzaak: veldinspectie en aangepaste aanpak Smart Farming tools leren gebruiken is rendement voor de toekomst 65 32

33 Meer info? Smart farming, vliegtuigbeelden Herman Krebbers, Delphy Tel En hier gaat het om! Vragen? 67 33

34 Hier wordt geïnvesteerd in uw toekomst. Dit project is mede mogelijk gemaakt met steun van het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling van de Europese Unie GreenPort NHN, All rights reserved 34