Ενα φυτωριο με 50.000 δεντρα χρειαζοταν τρεις μερες για να τα μετρησει. Οι ομαδες περπατουσαν στις σειρες με σημειωματαρια, εχαναν τον αριθμο στη ζεστη του απογευματος και ξαναρχιζαν. Τωρα αρκει μια πτηση drone και ενα μοντελο AI που χαρτογραφει καθε δεντρο απο πανω.
Η μετρηση δεντρων και φυτων ειναι μια απο τις πιο χρονοβορες εργασιες σε φυτωρια, οπωρωνες και εργα αναδασωσης. Οι ασφαλιστικες εταιρειες θελουν ακριβεις αριθμους. Οι αγοραστες πρεπει να επιβεβαιωσουν ποσοτητες αποστολης. Οι διαχειριστες πρεπει να ξερουν τι επεζησε τον χειμωνα. Η χειροκινητη μετρηση σε αυτη την κλιμακα ειναι αργη, ασυνεπης και ακριβη. Η αεροφωτογραφικη μετρηση με AI προσφερει εναν ταχυτερο δρομο προς τις ιδιες απαντησεις.
Γιατι οι ακριβεις μετρησεις δεντρων εχουν σημασια
Η μετρηση δεντρων δεν ειναι απλα διαχειριση αποθεματος. Καθοδηγει πραγματικες οικονομικες αποφασεις.
Τα φυτωρια πωλουν δεντρα με ακριβη αριθμο. Μια παραγγελια 10.000 δενδρυλλιων πρεπει να εκτελεστει με ακριβεια, και το φυτωριο πρεπει να ξερει αν εχει 10.000 η 9.400 πριν δωσει υποσχεσεις. Οι ασφαλιστικες αξιωσεις μετα απο καταιγιδες η ασθενειες απαιτουν τεκμηριωμενες μετρησεις για να αποδειξουν τις απωλειες. Οι διαχειριστες οπωρωνων εκτιμουν την αποδοση με βαση τον αριθμο δεντρων, και ενα σφαλμα 5% στη μετρηση μεταφραζεται αμεσα σε σφαλμα 5% στον σχεδιασμο συγκομιδης.
Για εργα αναδασωσης, η μετρηση φυτεμενων δεντρων επαληθευει τη συμμορφωση με περιβαλλοντικους κανονισμους και δεσμευσεις πιστωσεων ανθρακα. Αυτες οι μετρησεις συχνα πρεπει να καλυψουν εκατονταδες εκταρια ανωμαλου εδαφους οπου το περπατημα καθε σειρας ειναι ανεφαρμοστο.
Πως λειτουργει η αεροφωτογραφικη μετρηση με AI
Η διαδικασια εχει τρια βηματα: πεταξε, φωτογραφησε και μετρησε.
Ενα drone εξοπλισμενο με καμερα RGB πεταει σε μοτιβο πλεγματος πανω απο την περιοχη-στοχο σε υψος 30 εως 80 μετρα, αναλογα με το μεγεθος και την πυκνοτητα των δεντρων. Η πτηση καταγραφει επικαλυπτομενες εικονες που καλυπτουν καθε τμημα του χωραφιου. Για φυτωριο 10 εκταριων, η πτηση διαρκει 15 εως 30 λεπτα.
Οι εικονες φορτωνονται σε μοντελο AI εκπαιδευμενο στην αεροφωτογραφικη ανιχνευση δεντρων. Το μοντελο σαρωνει καθε εικονα, αναγνωριζει μεμονωμενες κομες η κορμους δεντρων και τα σημαδευει με σημεια ανιχνευσης. Οι επικαλυπτομενες εικονες συρραπτονται ωστε καθε δεντρο να μετριεται μια φορα μονο, χωρις διπλοτυπα μεταξυ καρε.
Το αποτελεσμα ειναι ενα συνολικο αθροισμα συν εναν γεωαναφερομενο χαρτη που δειχνει την ακριβη θεση καθε ανιχνευμενου δεντρου. Οι διαχειριστες φυτωριου μπορουν να κανουν zoom, να επαληθευσουν ανιχνευσεις και να εντοπισουν κενα οπου δεντρα λειπουν η εχουν πεθανει.
Σημεια αναφορας ακριβειας
Η ακριβεια εξαρταται απο την πυκνοτητα κομης, την αναλυση εικονας και την αποσταση μεταξυ δεντρων. Οι αριθμοι απο προσφατες μελετες ειναι ενθαρρυντικοι.
93 εως 95% ακριβεια σε συνθηκες πυκνης κομης. Μειωνει τη χειρονακτικη προσπαθεια πανω απο 70% και επεξεργαζεται εικονες σχεδον 5 φορες ταχυτερα απο παραδοσιακες μεθοδους.
Ενα συστημα μετρησης UAS σε πραγματικο χρονο πετυχε βαθμολογια F1 99,09%, αναγνωριζοντας σωστα δεντρα κατα τη διαρκεια της πτησης με αποτελεσματα διαθεσιμα δευτερολεπτα μετα την απογειωση.
95% ακριβεια ανιχνευσης κορμου και μεση ακριβεια 0,977, με βελτιωση ταχυτητας 515% σε σχεση με χειρονακτικες μεθοδους.
Το μοτιβο ειναι σταθερο: δεντρα με καλη αποσταση σε ομοιομορφες σειρες πετυχαινουν ακριβεια πανω απο 95%. Πυκνες, επικαλυπτομενες κομες μειωνουν την ακριβεια στο χαμηλο 90% επειδη το μοντελο δυσκολευεται να διαχωρισει μεμονωμενες κομες που συγχωνευονται οπτικα απο ψηλα.
Βελτιστες πρακτικες για αεροφωτογραφιες δεντρων
- Πεταξτε σε υψος 40 εως 60 μετρα για την καλυτερη ισορροπια μεταξυ καλυψης και αναλυσης
- Χρησιμοποιηστε επικαλυψη εικονων 70 εως 80% για πληρη καλυψη και ακριβη συρραφη
- Πεταξτε το μεσημερι η σε συννεφιασμενες συνθηκες για να ελαχιστοποιησετε τις σκιες που μπερδευουν την ανιχνευση κομης
- Αποφυγετε ημερες με αερα οταν τα κλαδια κουνιουνται και οι εικονες θολωνουν
- Για πυκνες κομες, πεταξτε χαμηλοτερα για να αυξησετε την αναλυση ανα δεντρο
- Τραβηξτε εικονες σε σταθερο υψος για να διατηρησετε ομοιομορφη κλιμακα σε ολο το συνολο δεδομενων
Περα απο τη μετρηση: τι αλλο αποκαλυπτει το αεροφωτογραφικο AI
Η μετρηση δεντρων απο εικονες drone παραγει μια χρησιμη παρενεργεια: εναν χαρτη κενων. Τα δεντρα που λειπουν, τα νεκρα δεντρα και οι περιοχες με αδυναμη αναπτυξη εμφανιζονται ως τρυπες στο μοτιβο ανιχνευσης. Οι διαχειριστες φυτωριων χρησιμοποιουν αυτους τους χαρτες κενων για να σχεδιασουν αναφυτευση, να προγραμματισουν ρυθμισεις αρδευσης και να εντοπισουν εστιες παρασιτων η ασθενειων πριν εξαπλωθουν.
Ορισμενα συστηματα συνδυαζουν τη μετρηση με ταξινομηση υγειας, χρησιμοποιωντας πολυφασματικες εικονες για να επισημανουν δεντρα με σημαδια στρες. Μια μονο πτηση drone μπορει να παραδωσει μια απογραφη, μια αξιολογηση υγειας και μια αναλυση κενων, τρεις εργασιες που θα απαιτουσαν ξεχωριστες χειρονακτικες προσπαθειες στο εδαφος.
Περιορισμοι που πρεπει να γνωριζετε
- Πυκνες, επικαλυπτομενες κομες μειωνουν την ακριβεια επειδη μεμονωμενα δεντρα συγχωνευονται οπτικα απο ψηλα. Τα φυλλοβολα ειδη σε πληρη φυλλωσια ειναι δυσκολοτερο να διαχωριστουν απο γυμνα χειμερινα δεντρα.
- Πολυ νεαρα δενδρυλλια κατω απο 30 εκατοστα μπορει να ειναι πολυ μικρα για αξιοπιστη ανιχνευση απο τυπικο υψος drone. Χαμηλοτερες πτησεις βοηθουν αλλα μειωνουν την καλυψη.
- Μεικτες φυτευσεις οπου διαφορετικα μεγεθη δεντρων επικαλυπτονται μπορουν να μπερδεψουν μοντελα εκπαιδευμενα σε ομοιομορφες σειρες.
- Κανονιστικοι περιορισμοι στις πτησεις drone κοντα σε αεροδρομια, αστικες περιοχες η προστατευομενο εναεριο χωρο μπορουν να περιορισουν που μπορειτε να πεταξετε.
Το συμπερασμα
Η μετρηση δεντρων με AI μεσω drone μετατρεπει μια πολυημερη χειρονακτικη εργασια σε μια μονο πτηση. Η ακριβεια ειναι αρκετα υψηλη για ασφαλιστικες αξιωσεις, παραγγελιες πωλησεων και κανονιστικη συμμορφωση, και βελτιωνεται με καθε νεα γενια μοντελων.
Αν η επιχειρηση σας μετραει δεντρα περπατωντας σειρες με σημειωματαριο, δοκιμαστε να πεταξετε ενα drone πανω απο την ιδια περιοχη. Η μετρηση θα ειναι στην οθονη σας πριν προσγειωθει το drone, και ο χαρτης θα σας δειξει πραγματα που κανενας περιπατος στο εδαφος δεν θα μπορουσε ποτε να αποκαλυψει.