Droni per agricoltura di precisione

[1760michele]

Sto per iniziare un percorso nuovo per la mia azienda e vorrei alcuni consigli per implementare l'agricoltura di precisione partendo da un drone. 

Sto per acquistare il drone DJI Mavic 3 Multispectral per la creazione delle mappe di vegetazione, da cui poi vorrei partire per andarmi a creare le mappe di prescrizione da girare allo spandiconcime. 

C'è qualcuno che già utilizza un drone per l'agricoltura di precisione con cui posso confrontarmi?

Quali sono i migliori software di fotogrammetria da abbinare al drone per creare la mappa di vegetazione? DJI Terra, Agisoft Metashape ... Qualcuno li conosce?

[mbx]

Non lo so economicamente parlando quanto convenga mappare da se (acquisto drone, software, patentini vari, assicurazione, tempo per mappare) rispetto a pagare l’abbonamento a fieldview..

[1760michele]

1 ora fa, mbx ha scritto:

Non lo so economicamente parlando quanto convenga mappare da se (acquisto drone, software, patentini vari, assicurazione, tempo per mappare) rispetto a pagare l’abbonamento a fieldview..

Sono 2 cose diverse. 

[Primo]

Io in azienda utilizzo un DJI Phantom4 pro per fare i rilievi di fotogrammetria. Purtroppo ho solo la camera RGB e non la multispettrale.
Per rilievi di fotogrammetria intendo la creazione di un piano di volo che il drone poi seguirà autonomamente, scattando una serie di foto che poi vado a riunire tra di loro con software, ottenendo così una enorme foto di appezzamenti di 30-50-70 ettari con una risoluzione media di 3x3 cm: la risoluzione si può scegliere e, ovviamente, è direttamente proporzionale al numero di foto che si andranno a scattare, quindi al tempo di volo.
Dalla foto ricostruita (e georeferenziata) si può poi ottenere la foto 3D che in molte occasioni, soprattutto quando ci sono piogge torrenziali e conseguenti richieste di danni, ci hanno salvato.

Per la redazione dei piani di volo uso il software UGCS (con licenza perenne, rinunciando agli aggiornamenti), il quale sulla base della risoluzione prescelta crea la mappa di volo che poi il drone andrà a seguire; la scelta è ricaduta s questo software in quanto al momento (3 anni fa) era l'unico con la mappa DTM precaricata, quindi in parole povere il drone può seguire l'andamento del terreno, mantenendo la stessa altimetria per tutte le foto, cosa fondamentale per noi in collina.

Per la ricostruzione delle foto (mediamente tra le 250 e 300 per volo) uso il software WebODM che per quello che devo fare è più che sufficiente e la licenza perenne mi pare fosse irrisoria.

Mi sarebbe piaciuto implementare il tutto con una camera multispettrale da montare a bordo drone (tipo Parrot Sequia), ma pare che permettano di avere scarse risoluzioni; il top sarebbe acquistare un DJI Phantom4 RTK con multispettrale ma i costi per me al momento sono fuori budget. Inoltre non avrei tempo per effettuare i voli a cadenza periodica: ti assicuro che l'andare in campo ad eseguire i voli ed il conseguente post-processing delle foto richiede molto tempo.

Per quanto riguarda i software di post-processing per la multispettrale valuta attentamente tutte le soluzioni: creare una mappa è semplice, ma creare una buona mappa non è così scontato come appare.

A mio avviso oggi, per aziende di una certa dimensione, sono strumenti utili al pari di qualsiasi altra attrezzatura agricola, al patto però di capire come funzionano e utilizzarli al meglio delle loro potenzialità.

[1760michele]

Il DJI Phantom 4 con multispettrale è fuori produzione, l'unica soluzione a costi contenuti è al momento è il Mavic 3 Multispectral che monta un nuovo sistema di imaging aggiornato con una fotocamera RGB da 20 MP e 4 fotocamere multispettrali da 5 MP (verde, rosso, Red Edge e vicino-infrarosso). La casa costruttrice lo vende per applicazioni come il rilevamento aereo ad alta precisione, monitoraggio della crescita delle colture e rilievi delle risorse naturali. Io sono orientato a prendere questo, anche perchè ripeto sul mercato non esiste null'altro. 

Per il post processing il software della DJI che si chiama DJI Terra, dovrebbe produrre mappe di indici di vegetazione, tra cui NDVI e NDRE, per fornire informazioni dettagliate sulla crescita e sulla salute delle piante, con supporto per la correzione radiometrica, e generare mappe di riflettanza per la ricerca tramite telerilevamento. È possibile creare mappe di prescrizione per interventi a rateo variabile usando droni DJI Agras per migliorare la resa delle coltivazioni a costi ridotti.

Ricapitolando:

• sul drone ho pochi dubbi, a meno che ci sia sul mercato qualcosa che io non conosco
• sul software di post processing mi hanno proposto Agisoft Metashape Professional, che non conosco, però io sono dell'idea di utilizzare DJI Terra solo per il fatto che è il software proprietario della DJI. Però su questo non ho esperienza, non li ho mai usati e speravo qualcuno potesse aiutarmi
• per la pianificazione del volo mi hanno proposto UAV Flight Map. Anche su questo non ho esperienza, come dicevi tu sarebbe fondamentale seguire l'andamento del terreno e me ne devo assicurare. Anche DJI Terra ha un pianificatore e non capisco perchè dovrei usarne uno terzo. 

Insomma è un mondo nuovo e non saprei nemmeno con quale agricoltore confrontarmi, però mi sono fatto persuaso che sia la strada migliore per creare le prescrizioni, insomma un passo obbligato da fare per l'agricoltura di precisione. 

Modificato 3 Ottobre da 1760michele

[tenuta di iorio]

Se non vuoi usar eil drone, puoi anche utlilizzare le immagini NDVI del satellite sentinel 2 oppure immagini al più alta risoluzione a pagamento.

In media passano ogni 5gg nuvole permettendo.

[1760michele]

1 ora fa, tenuta di iorio ha scritto:

Se non vuoi usar eil drone, puoi anche utlilizzare le immagini NDVI del satellite sentinel 2 oppure immagini al più alta risoluzione a pagamento.

In media passano ogni 5gg nuvole permettendo.

Interessante, mi puoi dare qualche link?

Che risoluzione hanno le immagini NDVI del satellite sentinel 2?

Quanto costano le immagini a più alta risoluzione? Perchè se devo spendere 1000 euro di immagini all'anno mi compro drone e software e sono autonomo. 

[Primo]

1 ora fa, 1760michele ha scritto:

Che risoluzione hanno le immagini NDVI del satellite sentinel 2?

i pixel sono 10x10 metri

 

1 ora fa, 1760michele ha scritto:

Interessante, mi puoi dare qualche link?

Sentinel HUB EO Browser

AgroSAT - CNR

[Primo]

3 ore fa, tenuta di iorio ha scritto:

Se non vuoi usar eil drone, puoi anche utlilizzare le immagini NDVI del satellite sentinel 2 oppure immagini al più alta risoluzione a pagamento.

In media passano ogni 5gg nuvole permettendo.

col drone mappi quando vuoi, anche se ci sono nuvole... per le immagini satellitari ci sono mesi interi in cui non vedi nulla a causa della nuvolosità.... che poi quando non c'è comunque influenza in parte i dati ottenuti

[1760michele]

9 minuti fa, Primo ha scritto:

i pixel sono 10x10 metri

 

Sentinel HUB EO Browser

AgroSAT - CNR

10x10?

"Garbage in garbage out" potremmo dire. 

[Primo]

Il 03/10/2024 at 18:59, 1760michele ha scritto:

10x10?

"Garbage in garbage out" potremmo dire. 

lo spandiconcime che risoluzione ha?

[1760michele]

8 ore fa, Primo ha scritto:

lo spandiconcime che risoluzione ha?

1 metro

In generale ragionare su una mappa dove un pixel equivale a 10mx10m o 20mx20m non è un'idea che mi fa impazzire. 

[Primo]

ma lo sapete come funziona e lavora uno spandiconcime? ma quale 1 metro di risoluzione dello spandiconcime 🤦‍♂️

 

 

Queste sono due immagini estratte dal manuale del Kuhn Axis.

Considerando che lo spandiconcime raddoppia per tutta la larghezza della della gittata e, non da meno, raddoppia anche al centro tra i due piatti, mi dici come riesci ad ottenere una risoluzione di 1 metro? Oltretutto con velocità di avanzamento di 10 kmh e tutti i problemi di "lag" che ne conseguono?

A parlare è facile, ma la realtà è tutt'altra cosa! La mappa sul monitor del trattore la farà pure precisa con gli scacchi da 1m x 1m, ma in campo viene un troiaio (come dice qualcuno...).

Già lavorare con una risoluzione 10x10m sarebbe un lusso con il VRC... ma pure 30x30m (=900mq) secondo me! a 10 kmh si percorrono 2,77 m/s... quindi 30m sono poco più di 10 secondi!

Accontentiamoci che l'agricoltura di precisione non sta nella minor risoluzione possibile, ma nella miglior tecnica di interpretazione dei dati e conseguente applicazione in campo.  

 

Modificato 8 Ottobre da Primo

[Primo]

2 minuti fa, Primo ha scritto:

 

 

Modificato 8 Ottobre da Primo

[1760michele]

Il 08/10/2024 at 22:33, Primo ha scritto:

ma lo sapete come funziona e lavora uno spandiconcime? ma quale 1 metro di risoluzione dello spandiconcime 🤦‍♂️

 

 

Queste sono due immagini estratte dal manuale del Kuhn Axis.

Considerando che lo spandiconcime raddoppia per tutta la larghezza della della gittata e, non da meno, raddoppia anche al centro tra i due piatti, mi dici come riesci ad ottenere una risoluzione di 1 metro? Oltretutto con velocità di avanzamento di 10 kmh e tutti i problemi di "lag" che ne conseguono?

A parlare è facile, ma la realtà è tutt'altra cosa! La mappa sul monitor del trattore la farà pure precisa con gli scacchi da 1m x 1m, ma in campo viene un troiaio (come dice qualcuno...).

Già lavorare con una risoluzione 10x10m sarebbe un lusso con il VRC... ma pure 30x30m (=900mq) secondo me! a 10 kmh si percorrono 2,77 m/s... quindi 30m sono poco più di 10 secondi!

Accontentiamoci che l'agricoltura di precisione non sta nella minor risoluzione possibile, ma nella miglior tecnica di interpretazione dei dati e conseguente applicazione in campo.  

 

 

 

[1760michele]

Il 08/10/2024 at 22:33, Primo ha scritto:

Accontentiamoci che l'agricoltura di precisione non sta nella minor risoluzione possibile, ma nella miglior tecnica di interpretazione dei dati e conseguente applicazione in campo.  

Se ti metti a interpretare immagini dove un pixel misura 10 metri x 10 metri mi sa che sei sulla strada sbagliata.

Nel senso stai già partendo col piede sbagliato a monte... non a valle. 

Modificato 11 Ottobre da 1760michele

[1760michele]

 

[1760michele]

Ho fatto il primo volo, questo è il risultato:

 

Mappa di vegetazione

 

Da cui ho creato una mappa di prescrizione a due zone:

 

Ho mappato 23 ettari, ad una quota di 150 metri, un volo di un’ora circa. Appena la batteria scende sotto una certa soglia la missione si interrompe, il drone ritorna alla base, faccio il cambio batteria e poi la missione riparte. 

 

Questo è il video del drone che torna alla base:

 

Fine dell'esperimento...aspettando il csr agricoltura di precisione...

 

 

Modificato 13 Ottobre da 1760michele

[1760michele]

Il 08/10/2024 at 22:33, Primo ha scritto:

ma lo sapete come funziona e lavora uno spandiconcime? ma quale 1 metro di risoluzione dello spandiconcime 🤦‍♂️

 

 

Queste sono due immagini estratte dal manuale del Kuhn Axis.

Considerando che lo spandiconcime raddoppia per tutta la larghezza della della gittata e, non da meno, raddoppia anche al centro tra i due piatti, mi dici come riesci ad ottenere una risoluzione di 1 metro? Oltretutto con velocità di avanzamento di 10 kmh e tutti i problemi di "lag" che ne conseguono?

A parlare è facile, ma la realtà è tutt'altra cosa! La mappa sul monitor del trattore la farà pure precisa con gli scacchi da 1m x 1m, ma in campo viene un troiaio (come dice qualcuno...).

Già lavorare con una risoluzione 10x10m sarebbe un lusso con il VRC... ma pure 30x30m (=900mq) secondo me! a 10 kmh si percorrono 2,77 m/s... quindi 30m sono poco più di 10 secondi!

Accontentiamoci che l'agricoltura di precisione non sta nella minor risoluzione possibile, ma nella miglior tecnica di interpretazione dei dati e conseguente applicazione in campo.  

 

Questo è il funzionamento di quarant'anni fa. Da qui si parte e chi non conosce questo schema di distribuzione non è un agricoltore. Anche perchè se non lo conosci fai i campi a strisce.  

Mio nonno già lo conosceva quando comprò il Lely Centerliner a doppia ventola. 

Poi diciamo che in quarant'anni la tecnologia ha fatto grossi passi in avanti. 

🤦‍♂️

Modificato 13 Ottobre da 1760michele

[Primo]

20 ore fa, 1760michele ha scritto:

Questo è il funzionamento di quarant'anni fa. Da qui si parte e chi non conosce questo schema di distribuzione non è un agricoltore. Anche perchè se non lo conosci fai i campi a strisce.  

questo è lo schema di distribuzione del Kuhn Axis 40.2 EMC-M Isobus VS-PRO acquistato nel 2021 in azienda... se non fosse in quel modo, il Telimat a che servirebbe?

lo spandiconcime di cui sopra può avere una variazione della chiusura delle sezioni di 1m sul fronte di lavoro e permetterebbe di effettuare qualsiasi giocarello 4.0, col risultato però che se non si ragiona su macrozone, il lavoro viene un troiaio.

Visto che hai redatto una mappa di prescrizione con risoluzione ad 1m, come pensi ragionerà lo spandiconcime quando si trova in quelle zone dove sono tutti puntini e ad ogni metro dovrà cambiare dose sulla base della maggioranza dei pixel ? E poi la variazione sarà su tutto il fronte di lavoro o soltanto su metà?

Non guardate solo i viedo su youtube, perchè a fare gli scacchetti sui monitor son capaci tutti...

20 ore fa, 1760michele ha scritto:

Poi diciamo che in quarant'anni la tecnologia ha fatto grossi passi in avanti. 

 Il concime cade sempre e comunque su un piatto a distribuzione centrifuga... L'evoluzione è stata nel controllo dei dosatori e nel controllo dei punti di caduta, per il resto a grandi linee sempre quello è.

 

Cmq, discorsi a parte, saremo ben curiosi di vedere i risultati delle analisi e della distribuzione ad alta risoluzione, magari c'è sempre da imparare.

[1760michele]

 

8 ore fa, Primo ha scritto:

questo è lo schema di distribuzione del Kuhn Axis 40.2 EMC-M Isobus VS-PRO acquistato nel 2021 in azienda... se non fosse in quel modo, il Telimat a che servirebbe?

 

Il Telimat è un dispositivo di bordura. Non c'entra nulla con la dose variabile. 

8 ore fa, Primo ha scritto:

lo spandiconcime di cui sopra può avere una variazione della chiusura delle sezioni di 1m sul fronte di lavoro e permetterebbe di effettuare qualsiasi giocarello 4.0, col risultato però che se non si ragiona su macrozone, il lavoro viene un troiaio.

Questo che tu dici è la chiusura sezioni con sezioni da 1 metro. Questa funzionalità ti consente di evitare sprechi in sovrapposizione tra due passate ma non c'entra nulla con le dosi variabili. 

La funzionalità di interesse nel nostro caso specifico è il multirate, ovvero la dose variabile. 

8 ore fa, Primo ha scritto:

Visto che hai redatto una mappa di prescrizione con risoluzione ad 1m, come pensi ragionerà lo spandiconcime quando si trova in quelle zone dove sono tutti puntini e ad ogni metro dovrà cambiare dose sulla base della maggioranza dei pixel ? E poi la variazione sarà su tutto il fronte di lavoro o soltanto su metà?

Non guardate solo i viedo su youtube, perchè a fare gli scacchetti sui monitor son capaci tutti...

Ragionerà sempre su macrozone. Le macrozone sono quelle che crei passando dalla mappa di vegetazione a quella di prescrizione. Nella mappa di prescrizione decidi tu quante macrozone omogenee creare, possono essere 2,3,4 o 5. In ogni macrozona cade un certo range di indici NDVI. Faccio un esempio: zona 1 NDVI da 0 a 0,23, zona 2 da 0,23 a 0,46; zona 3 da 0,46 a 1. Come le accorpi le macrozone? In base alla distribuzione di pixel che cadono nei vari range, nel mio caso sono io a decidere i range, nel caso di FieldView è un algoritmo proprietario che te li raggruppa. 

Il discorso è un'altro: una cosa è accorpare le macrozone partendo da una mappa di vegetazione dove un pixel è 10metri x 10 metri ben altra cosa è partire da una mappa di vegetazione a più alta risoluzione. 

[1760michele]

11 ore fa, Primo ha scritto:

Il concime cade sempre e comunque su un piatto a distribuzione centrifuga... L'evoluzione è stata nel controllo dei dosatori e nel controllo dei punti di caduta, per il resto a grandi linee sempre quello è.

Si solo che adesso c'è una precamera per il controllo della dose, due attuatori (uno per l'apertura della saracinesca ed uno per la caduta del prodotto), una cella di carico sotto ogni piatto per pesare il prodotto e software di controllo a non finire.  

[Primo]

7 minuti fa, 1760michele ha scritto:

Si solo che adesso c'è una precamera per il controllo della dose, due attuatori (uno per l'apertura della saracinesca ed uno per la caduta del prodotto), una cella di carico sotto ogni piatto per pesare il prodotto e software di controllo a non finire.  

sotto il disco non c'è la cella di carico per pesare il concime (come ce la monti?), ma nell'ECM c'è un sistema di controllo della massa che funziona sulla base della misura dello sforzo in torsione sull'albero di trasmissione del moto al disco mediante due sensori, uno a valle ed uno a monte, la cui differenza di ritardo di lettura tra i due determina la torsione, quindi lo sforzo del disco la quale è direttamente proporzionale alla massa del prodotto "lanciato".
Tale sistema serve solo a fare in modo che i due dischi lavorino con la stesso flusso di massa di prodotto per unità di tempo, niente di più.

Buon lavoro e tornate a parlare di droni altrimenti diventa un bis della discussione sugli spandiconcime. 

[1760michele]

26 minuti fa, Primo ha scritto:

sotto il disco non c'è la cella di carico per pesare il concime (come ce la monti?), ma nell'ECM c'è un sistema di controllo della massa che funziona sulla base della misura dello sforzo in torsione sull'albero di trasmissione del moto al disco mediante due sensori, uno a valle ed uno a monte, la cui differenza di ritardo di lettura tra i due determina la torsione, quindi lo sforzo del disco la quale è direttamente proporzionale alla massa del prodotto "lanciato".
Tale sistema serve solo a fare in modo che i due dischi lavorino con la stesso flusso di massa di prodotto per unità di tempo, niente di più.

I due dischi possono lavorare e lavorano tranquillamente a flussi di massa differenti per unità di tempo. E' la base del Multirate. 

Si, le celle non sono esattamente sotto il disco, comunque il Kverneland Geospread ne ha 4 più un sensore di referenza centrale per consentire le dosi variabili. 

Poi copio e incollo dal sito Kverneland per chiarire cosa significa multirate: 

"Oggi, con la tecnologia MULTIRATE, il GEOSPREAD fornisce la possibilità di gestione fino a 8 sezioni differenti, ognuna con la propria dose distribuita. Un utilizzo efficiente del fertilizzante è un fattore molto importante per lo sviluppo e il tornaconto delle colture. Aumentare la produttività, intesa come aumento parallelo di efficienza e resa, e diminuzione dei costi, richiede maggior precisione.

Il MULTIRATE è possibile grazie alla gestione elettronica completamente ISOBUS tramite il terminale IsoMatch Tellus PRO (o qualsiasi altro terminale certificato AEF – Agriculture Electronic Foundation). Il formato supportato delle mappe è l’ISO-XML e le dosi variabili vanno da 2 a 8 sulla larghezza di lavoro totale della macchina."

Referenza: https://www.kvernelanditalia.it/spandiconcime/spandiconcime-a-doppio-disco/kverneland-exacta-cl-geospread

32 minuti fa, Primo ha scritto:

Buon lavoro e tornate a parlare di droni altrimenti diventa un bis della discussione sugli spandiconcime. 

Non è che fosse mia intenzione parlare dello spandiconcime, la discussione l'hai spostata tu sullo spandiconcime anche se non c'entra un fico secco. Ho solo voluto precisare che hai trascurato un pò troppi dettagli sul funzionamento dello spandi. 

 

Detto questo la discussione è sul drone e sulla creazione della mappa di vegetazione, dalla quale si passa poi alla mappa di prescrizione. Secondo me bisognerebbe mettere da parte lo spandiconcime e cercare di approfondire cos'è una mappa di vegetazione? Cos'è una mappa di prescrizione? Come si passa da una mappa di vegetazione ad una di prescrizione? 

Solo dopo sarà chiaro il vantaggio che apporta il drone rispetto al satellite. 

Non è che siccome qualche software prende le foto satellitari e crea in automatico le mappe noi le dobbiamo prendere per oro colato. Non è per magia che si passa dalla foto satellitare alle mappe ma c'è dietro un algoritmo proprietario. 

E siccome io di algoritmi ne ho scritti a centinaia ti dico che le mappe le dobbiamo sempre confrontare con la realtà ed a volte la realtà è diversa dalle mappe. Ci sarà un motivo. 

Ho aperto la discussione per confrontarmi sui vari software che permettono di arrivare a creare le mappe ma mi sembra di capire che nessuno li abbia mai usati.

Però almeno se abbiamo capito cos'è una mappa di vegetazione ed una di prescrizione è già un passo avanti. 

 

[mandorleto]

Ciao Michele

Avevi già esperienza con i droni? Difficoltà di utilizzo?