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Il drone: nuove prospettive in agricoltura

Dott. Giancanio Sileo** Dott. Gennaro Mecca***

** Terralab S.r.l. – [email protected] – www.terralab.eu*** Tab Consulting S.r.l. – [email protected] – www.tabsrl.com

Progetto FRUINDEXRisultati della sperimentazione26 Settembre 2015 – Oppido Lucano (PZ)

L'Agricoltura di Precisione è nata negli Stati Uniti nei primi anni '80 e si è progressivamente diffusa grazie allo sviluppo degli strumenti di monitoraggio e delle tecniche di analisi ed osservazione della Terra (GIS e Telerilevamento) sempre più accessibili.

Introduzione all’agricoltura di precisione:


Applicare le tecniche dell’agricoltura di precisione significa oggi utilizzare il potenziale informativo acquisito e/o acquisibile con varie tipologie di sensori (a terra, aviotrasportati e satellitari) ed elaborarlo con gli strumenti di analisi dell’immagine e GIS al fine di discriminare le diverse necessità legate alle singole colture, nei diversi momenti fenologici e sotto le specifiche condizioni ambientali




Introduzione all’agricoltura di precisione:• L’agricoltura di precisione è la nuova frontiera della

moderna agricoltura e consiste nell’adattamento delle pratiche agronomiche alla variabilità ambientale.

• Questa variabilità deve essere identificata, interpretata ed infine gestita dall’imprenditore agricolo.

• Sulla base di mappe di prescrizione delle colture, aggiornate in tempo reale, ogni singolo punto del campo può essere trattato precisamente in base alle sue reali e specifiche caratteristiche e condizioni (fabbisogno di concime, acqua e fitofarmaci)


Ad esempio per la messa a punto dei piani di

concimazione, di diserbo o di irrigazione vengono

generalmente effettuate analisi preliminari di tipo fisico-

chimico o biologico del terreno e, attraverso

l’interpretazione dei risultati e la conoscenza dei processi

di crescita e produzione della coltura, ci si orienta

cercando di dosare il fertilizzante, l’acqua, o il prodotto per

il controllo delle infestanti.



I principali vantaggi di questo approccio sono:

• Maggiori rese conseguibili e/o miglior qualità delle produzioni

• Risparmio economico conseguente alla riduzione degli input adoperati

• Benefici per l’ambiente derivanti da una minore pressione sull’ecosistema



Platform Cost

Time consum

ption

Spatial resoluti

on

Spectral

resolution

Cloud sensitiv

ityCoverag

eOn

demand services

Satellite

Low - medium low Medium

- lowMedium - High high Square

Km Yes

Airborne High Medium High High Low High Yes

UAV low low High 4 bands lowFrom 1

to 60 ha per fly

Yes

Field low highDep. on

the step

Hyperspectral

and multiparamet

ers

lowfew

hectares

Yes

La piattaforma utilizzata: L’HardwareHardwareWeight (inc. supplied camera): Approx. 0.69 kg (1.52 lbs)Wingspan: 96 cm (38 in)Material: EPP foam, carbon structure & composite parts

Propulsion: Electric pusher propeller, 160 W brushless DC motor

Battery: 11.1 V, 2150 mAhCamera (supplied) : WX (18.2 MP)Cameras (optional), S110 RGB, thermoMAP,Carry case dimensions, 55 x 45 x 25 cm (21.6 x 17.7 x 9.8 in)

OperationMaximum flight time: 50 minutesNominal cruise speed : 40-90 km/h (11-25 m/s or 25-56 mph)Radio link range: Up to 3 km (1.86 miles)Maximum coverage (single flight): 12 km² / 4.6 mi² (at 974 m / 3,195 ft altitude AGL)Wind resistance: Up to 45 km/h (12m/s or 28 mph)Ground Sampling Distance (GSD): Down to 1.5 cm (0.6 in) per pixelRelative orthomosaic/3D model accuracy

1-3x GSDAbsolute horizontal/vertical accuracy (w/GCPs)Down to 3 cm (1.2 in) / 5 cm (2 in)Absolute horizontal/vertical accuracy (no GCPs)1-5 m (3.3-16.4 ft)Multi-drone operation : Yes (inc. mid-air collision avoidance)Automatic 3D flight planning: YesLinear landing accuracy: Approx. 5 m (16.4 ft)



SenseFly Ebee

Resolution: 1.2 Mp x 4Ground resolution at 100m:10 cm/pxSensor size: 4.8 x 3.6 mm per sensorPixel pitch: 3.75 umImage format: RAWUpward looking irradiance sensor

Airinov Multispec 4c

La piattaforma utilizzata: Il software


La risposta spettrale della vegetazione



Principali indici di vegetazione NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)

NDWI (Normalized Difference Water Index)

NDVI è sensibile alla capacità fotosintetica

MTCI (Meris Terrestrial Clorophyll Index) MTCI è sensibile al

contenuto di clorofilla ed ai livelli nutritivi

NDRE (Normalized Difference RedEdge Index NDRE è sensibile alla

concentrazione di azoto

CCCI (Canopy Chlorophyll Content Index)

(NIR-Red)/(NIR+Red)

(NIR-RE)/(NIR+RE)

NDRE/NDVI CCCI è sensibile al contenuto di clorofilla ed

ai livelli nutritivi

NIR-RE/RE-Red

NIR-Blue/NIR+BlueNDWI è sensibile al cambiamento in contenuto di acqua

VariGREEN Visible Atmospherically Resistant Index (Green-Red)/

(Green+Red+Blue)

E relazionato alla resitenza della pianta condizioni meteo avverse


GRAZIE PER L’ATTENZIONE

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