Einsatz der ULTRIS X20 Plus mit einer DJI M300 RTK
Der Einsatz von Drohnen und hyperspektralen Produkten zur Gewinnung relevanter flächendeckender Informationen in der Landwirtschaft und Forstwirtschaft gewinnt zunehmend an Bedeutung. Technologische Entwicklungen haben es ermöglicht, Prozesse zu optimieren und zu automatisieren, was zu größerer Effizienz und Produktivität führt. Ein wichtiger Aspekt in diesem Zusammenhang ist der Einsatz von Drohnenflügen und Luftaufnahmen.
Drohnen in Kombination mit hyperspektralen Kamerasystemen ermöglichen die Erfassung hochauflösender spektraler Informationen über landwirtschaftliche Flächen, Wälder, Ökosysteme und mehr. Die aus hyperspektralen Flugdaten abgeleiteten Produkte ermöglichen die Analyse des aktuellen Zustands des Bodens und die Beobachtung von Veränderungen im Laufe der Zeit.
Die ULTRIS X20 Plus ist die Dual-Sensor-Version unserer X20, die speziell für die Luftkartierung mit einer UAV entwickelt wurde. Eine zweite Kamera erfasst panchromatische Bilder parallel zur Spektralkamera und bietet eine Auflösung von 1886 x 1886 Pixeln, was zu äußerst detaillierten Bildern führt. Die zusätzlichen Daten ermöglichen es uns, Pansharpeningtechniken zu nutzen, um die Bilder weiter zu verbessern und die räumliche Auflösung der spektralen Daten zu erhöhen.
Cubert bietet ein einfaches Plug-and-Play-Hyperspektralkamerasystem in Kombination mit einem Gimbal zur Installation und Nutzung auf dem hochmodernen UAV-Modell DJI M300 RTK an. Der Gimbal ist speziell für die ULTRIS X20P-Hyperspektralkamera entwickelt und sorgt während der Aufnahme für Stabilisierung, unabhängig von den Bewegungen oder der Neigung der Drohne. Der Gimbal ermöglicht eine reibungslose Verbindung über DJI Skyport, was eine unkomplizierte Installation und Handhabung sicherstellt. Durch die Integration eines Mini-PCs können Bild- und GPS-Daten, die von der M300 erfasst werden, aufgezeichnet werden. Der Gimbal ist mit der CUVIS-Software ausgestattet, auf die über den DJI-Controller zugegriffen werden kann, um die Kamerasteuerung und die Einstellungen anzupassen. Durch die Aktivierung der Kamera über die Drohne wird eine präzise Datenerfassung gewährleistet, was fundierte Entscheidungen ermöglicht.
Machbarkeitsstudie in Deutschland – Flugdatenaufnahme und hyperspektrale Kartenprodukte mit der X20P
Eine Machbarkeitsstudie wurde durchgeführt, um den Einsatz des X20P-Hyperspektralkamerasystems in Verbindung mit dem UXG-Gimbal an einer DJI M300 RTK zu untersuchen. Die Luftvermessung fand in der Nähe des Cubert-Standorts in Ulm, Deutschland, über einem landwirtschaftlichen Gebiet statt. Die Wetterbedingungen waren stabil (wolkenfrei und leicht windig), was sie ideal für Luftflugtests machte.
Die Kombination aus Hyperspektralkamera, Gimbal und DJI M300-Drohne zeichnet sich durch ihr einfaches Plug-and-Play-System aus. Dies ermöglicht eine schnelle und unkomplizierte Einrichtung, Inbetriebnahme und Handhabung des gesamten Systems. Die softwarebasierte Planung der Flugroute erfolgt mit DJI-Software (DJI Pilot 2), wodurch die automatisierte Erfassung von Messdaten während des Flugs ermöglicht wird.
Fazit
Hyperspektrale Flugdaten, die auf diese Weise erfasst werden, können zu einem Orthomosaik zusammengesetzt werden. Die einzelnen Bilder werden mithilfe von Geoinformationssystem-Software (z.B. AgiSoft Metashape) verarbeitet. Durch die Verwendung der Koordinaten und der gemeinsamen Pixel zwischen den Bildern werden Verzerrungen eliminiert, und eine endgültige mosaikierte Bilddatei (Orthomosaik) wird erstellt. Die hyperspektralen Bilddaten werden mit Höhen- und Positionsinformationen ergänzt und zu einem hyperspektralen Orthofoto kombiniert, das aufgrund seines Informationsgehalts die Erstellung einer Vielzahl von lagegenauen Produkten ermöglicht.
Über die Autorin
Dr. Viktoriya Tsyganskaya ist Head of Project Management bei Cubert GmbH und leitet seit 2018 Forschungs- und Kundenprojekte. Sie promovierte an der Ludwig-Maximilians-Universität München in Fernerkundung mit dem Schwerpunkt Radarfernerkundung und Umweltmonitoring. Viktoriya bringt umfassende Erfahrung aus ihrer wissenschaftlichen Arbeit, unter anderem im Projekt „Dikes under Pressure“, und ihre Expertise in nachhaltigen Umweltlösungen mit. Ihre fundierten Kenntnisse in der Fernerkundung machen sie zu einer wichtigen Ansprechpartnerin für innovative hyperspektrale Technologien bei Cubert.
