Dronebeelden als input voor datagedreven landbeheer

door Sam Ottoy
217 views
Dronebeelden kunnen bijdragen aan een efficiënter en gerichter landbeheer.

Defensie, beveiliging, inspecties, transport of hulpverlening: dat drones heel wat nuttige toepassingen hebben, is bekend. De link tussen drones en natuur- en landbeheer wordt minder snel gelegd. Nochtans kunnen drones ook daarin een belangrijke rol spelen.

Met teledetectie of remote sensing kan op basis van sensoren aan boord van satellieten, vliegtuigen of zelfs drones op een snelle en efficiënte manier een gebiedsdekkend beeld worden gevormd van objecten op het aardoppervlak. Deze objecten interageren immers op een kenmerkende manier met inkomend licht, bv. door een specifiek deel van het zonlicht te absorberen en een ander deel te reflecteren.

Schaalniveau

Er bestaan veel verschillende sensoren die in staat zijn om (een groot of klein deel van) deze straling te meten in het zichtbare, nabij-infrarode, kortgolvige en/of thermaal-infrarode deel van het lichtspectrum, waardoor heel wat bijkomende informatie die met het blote oog niet zichtbaar is, toch zichtbaar kan worden gemaakt, bijvoorbeeld de fysiologische toestand van gewassen. Naast het onderdeel van het lichtspectrum dat wordt gemeten, bepaalt ook het platform waar de sensor aan bevestigd is in grote mate de potentiële informatie-inhoud. Waar de sensor zich bevindt, heeft namelijk een grote invloed op het schaalniveau waarop de verzamelde informatie bruikbaar is. Zo kan een sensor aan boord van een satelliet op een hoogte van 900 km boven de aarde informatie verzamelen op wereld- of regionale schaal (hoewel nieuwe technologieën ook lokale toepassingen mogelijk maken), terwijl een drone die op een hoogte van 120 m vliegt, nuttige beelden kan maken op perceels- of landschapsniveau.

NDVI-waarden van een bosbestand in Taxiarchis, Griekenland. Aan de hand van deze data kunnen de aanwezigheid en vitaliteit van het bosbestand worden bepaald en zelfs individuele bomen geïdentificeerd. Door tijdsreeksen te maken, krijg je inzicht in de impact van droogte of branden op bosbestanden.

Tal van toepassingen

Door een aantal recente technologische en juridische evoluties spelen drones intussen een belangrijke rol in het ondersteunen van het steeds sterker datagestuurd land- en natuurbeheer. Informatie uit het nabij-infrarode deel van het lichtspectrum geeft bijvoorbeeld inzichten in de aanwezigheid en conditie van vegetatie. Dankzij die informatie kan stress (bv. door droogte of een gebrek aan nutriënten) al in een vroeg stadium gedetecteerd worden, waardoor er sneller en gerichter ingegrepen kan worden. De toepassingsmogelijkheden van drones zijn (gelukkig) niet beperkt tot het segment van dure, geavanceerde sensoren. Ook goedkopere camera’s die enkel zichtbaar licht kunnen capteren vormen immers een handige tool om op een snelle manier een object of gebied in kaart te brengen. Denk maar aan het opmeten van schade door wroetende everzwijnen in een maisperceel, het karteren van overstromingen of het meten van bodemerosie. Een andere toepassingsmogelijkheid is het genereren van 3D-informatie door middel van fotogrammetrie. Deze techniek is gebaseerd op het verzamelen van een groot aantal beelden met een specifieke overlap, wat resulteert in 3D-puntenwolken. Die wolken (en afgeleiden) kunnen dan weer interessante informatie bevatten over de topografie van het landschap, en de vorm en hoogte van de aanwezige vegetatie.

D(r)o(ne) it again

De praktische organisatie van een dronevlucht is ook meestal eenvoudiger dan die van een vliegtuigvlucht, waardoor vluchten makkelijker opnieuw uitgevoerd kunnen worden. Zo kunnen tijdseries van beelden met een hoge ruimtelijke resolutie gegenereerd worden, waardoor o.a. verschillen in fenologie nauwkeurig gemeten kunnen worden. In de bovenstaande afbeeldingen worden de resultaten van twee missies boven een montaan bos in Griekenland op verschillende momenten (april en juni) naast elkaar weergegeven. In april stonden de meeste loofbomen nog niet in blad, waardoor deze beelden inzicht geven in de aanwezigheid van altijdgroene coniferen. Dankzij de hoge ruimtelijke (cm-)resolutie is het bovendien mogelijk om de struiklaag in kaart te brengen. Die informatie is uitermate belangrijk voor het inschatten van de brandgevoeligheid van het bosbestand.

Drones bieden dus heel wat mogelijkheden om bij te dragen aan een efficiënter en gerichter landbeheer. Ze staan vaak centraal in innovatieve toepassingen, al zijn er nog beperkingen qua batterijcapaciteit en sensortechnologie. Zo krijgen drones een steeds prominentere plek in de toolset van landbeheerders.

Auteurs: dr. Sam Ottoy (KULeuven/Hogeschool PXL), prof. Ben Somers en prof. Koenraad Van Meerbeek (KULeuven)

Dit artikel verscheen eerder al in het KULeuven-tijdschrift Bioingenieus 26 (2022), 1. p. 10

Aanbevolen berichten