Дешеві дрони допоможуть зменшити забруднення водойм фосфором

Дослідники з Університету штату Пенсильванія розробили нову систему картографування на основі дронів та фотограмметрії, яка не поступається в точності дорогому обладнанню.

Джерело: phys.org

Технологія дозволяє виявляти гідрологічно чутливі зони та критичні джерела вимивання фосфору на полях. Це критично важливо для фермерів, оскільки більша частина забруднення водойм добривами зазвичай походить лише з 20% території водозбору.

Новий підхід базується на методі фотограмметрії «структура з руху», що передбачає зшивання сотень фотографій, зроблених під різними кутами. Це дозволяє створювати детальні тривимірні моделі ландшафту без використання дорогої системи LiDAR. Остання використовує лазерні імпульси з літаків або супутників, але часто є недоступною або застарілою через рідкісні польоти над конкретними регіонами.

Науковці провели тестування методу на чотирьох фермерських ділянках у окрузі Нортамберленд, що в штаті Пенсильванія. Вони порівняли отримані з дронів дані з показниками LiDAR за 2017 рік, використовуючи до 1000 контрольних точок на кожній ділянці. Результати показали майже ідеальну кореляцію точності висот на рівні 0,999.

За словами керівника команди Патріка Дрогана, використання БпЛА дозволяє оперативно оновлювати карти після будь-яких змін у ландшафті. Це значно пришвидшує впровадження найкращих практик управління, таких як створення прибережних буферних зон для стримування стоків. Різниця в результатах між дронами та лазерним скануванням склала менше ніж 1,53%.

Дослідження проводилося в межах експериментального водозбору Міністерства сільського господарства США. Ця територія є частиною басейну річки Магантанго-Крік, яка зрештою впадає в Чесапікську затоку. Вчені наголошують, що їхня методика робить точне землеробство доступнішим для звичайних господарств, допомагаючи економити кошти на дорогих скануваннях.

Автори опублікували результати роботи в журналі Computers and Electronics in Agriculture. Вони переконані, що використання доступних дронів допоможе ефективніше захищати довкілля від забруднення поживними речовинами. Новий метод дозволяє планувати фермерські роботи з високою точністю, мінімізуючи екологічні ризики при використанні гною та добрив.