Präzise Biomassen-Erfassung und Pflanzengesundheits-Monitoring für Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Grünflächen & Umwelt
Die Vegetationskartierung mit Drohnen bietet Landwirten, Förstern & Co. eine innovative und effiziente Möglichkeit, Biomasse und Pflanzengesundheit zu erfassen. Durch die Nutzung von Multispektralkameras können Vegetationsindexe wie NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) berechnet werden, die wertvolle Informationen über den Zustand der Vegetation liefern. Ein RTK-Modul sorgt dabei für besondere Präzision.
NDVI & Vegetationsindexe bieten Ihnen die einmalige Chance, Probleme im Pflanzenwachstum frühzeitig zu ernennen und ihnen entgegenwirken.
Wie bereits erwähnt, wird der Vegetationsindex mit einer Drohne und einer Multispektralkamera erstellt. Dabei handelt es sich um einen speziellen Kameratyp, der Bilder in mehreren Spektralbereichen gleichzeitig aufnehmen kann. Anders als das menschliche Auge, das nur Licht im sichtbaren Bereich des Spektrums wahrnehmen kann, kann eine Multispektralkamera auch Licht in anderen Bereichen des Spektrums erfassen. Anhand dieser Aufnahmen lässt sich dann beispielsweise der Chlorophyll-Gehalt von Pflanzen besonders gut erkennen und entsprechend ein Vegetationsindex berechnen.
Einsatzbereiche von Multispektralkameras:
- Landwirtschaft: Multispektralkameras werden in der Landwirtschaft eingesetzt, um den Zustand von Pflanzen zu beurteilen. So können z. B. Pflanzenschäden durch Krankheiten, Schädlinge oder Trockenheit frühzeitig erkannt werden.
- Forstwirtschaft: In der Forstwirtschaft werden Multispektralkameras zur Überwachung der Waldbestockung und zur Kartierung von Waldschäden eingesetzt.
- Umweltbeobachtung: Multispektralkameras werden zur Beobachtung der Umwelt eingesetzt, z. B. zur Überwachung von Wasserqualität, Bodenerosion oder Gletscherschmelze.
- Industrie: In der Industrie werden Multispektralkameras für die zerstörungsfreie Prüfung von Materialien eingesetzt.
Anwendungsbereiche von NDVI und Vegetationsindex
Nachhaltige Forstwirtschaft
- Überwachung der Waldbestockung:
NDVI-Karten können Ihnen helfen, die Waldbestockung zu überwachen und kahlgeschlagene Flächen oder absterbende Bäume zu identifizieren. - Kartierung von Waldschäden:
NDVI-Karten können Ihnen helfen, Waldschäden durch Feuer, Sturm, Dürre oder Insektenbefall zu kartieren und die Auswirkungen auf die Umwelt zu bewerten. - Planung nachhaltiger Forstwirtschaft:
NDVI-Karten können Ihnen helfen, nachhaltige Forstwirtschaft zu planen, z. B. durch die Auswahl von Baumarten, die an den jeweiligen Standort angepasst sind.
Verbesserung der Landwirtschaft
- Optimierung von Düngung und Bewässerung:
NDVI-Karten können Ihnen helfen, den Düngebedarf und den Wasserbedarf Ihrer Pflanzen zu optimieren, was zu höheren Erträgen und geringeren Kosten führen kann. - Früherkennung von Pflanzenschäden:
NDVI-Karten können Ihnen helfen, Pflanzenschäden durch Krankheiten, Schädlinge oder Trockenheit frühzeitig zu erkennen und zu bekämpfen. - Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit:
NDVI-Karten können Ihnen helfen, die Bodenfruchtbarkeit zu bewerten und Maßnahmen zur Verbesserung der Bodengesundheit zu ergreifen.
Effizientes Grünflächen-management
- Überwachung der Gesundheit von Bäumen und Grünflächen:
NDVI-Karten können Ihnen helfen, die Gesundheit von Bäumen und Grünflächen in Parks zu überwachen und Krankheiten und Schädlinge frühzeitig zu erkennen. - Optimierung der Bewässerung:
NDVI-Karten können Ihnen helfen, den Wasserbedarf von Bäumen und Grünflächen zu optimieren und so Wasser zu sparen. - Optimierung des Pflegeaufwands:
NDVI-Karten können Ihnen helfen, den Pflegeaufwand für Parks und Grünflächen zu optimieren, indem sie Ihnen zeigen, wo die größte Aufmerksamkeit erforderlich ist.
Meine Drohnen-Dienstleistungen für Sie:
Vorteile der Vegetations-kartierung mit Drohnen
Wie funktioniert die Erstellung eines Vegetationsindex via Drohne?
Für die Erstellung eines Vegetationsindex muss zunächst einmal der Umfang definiert werden: Wie groß ist die Fläche, die abgeflogen werden soll? Via Software wird das Gebiet auf einer Karte eingezeichnet und der Flug kalkuliert. Dabei berechnet die Software die Flugroute der Drohne und wie viele Fotos gemacht werden müssen.
Beim Vorort-Termin wird diese Route dann automatisiert abgeflogen. Dabei erstellt die Drohne ein Raster aus hunderten bis tausenden Fotos der Grünfläche.
Diese Bilder werden anschließend in der Software zusammengesetzt. Dabei entsteht eine Art Satellitenbild der Grünfläche, wie man es von Google Earth kennt – allerdings mit deutlich mehr Details, da die Drohne entsprechend näher dran ist. Solche Bilder nennt man auch Orthofoto. Dieses Orthofoto ist dabei zentimetergenau vermessen. So können Sie anschließen mit einem „digitalen Maßband“ Entfernungen und Flächen exakt nachmessen.
Zu guter Letzt werden die Daten der Multispektral-Kamera über das Orthofoto gelegt. Die Multispektral-Kamera erstellt letztlich den eigentlichen Vegetations-Index, da sie in der Lage ist, die unterschiedlichen Bereiche des Lichtspektrums zu erfassen. Und genau hieraus lassen sich die relevanten Daten erfassen.
Kombiniert man das Orthofoto mit dem Vegetationsindex, so erhält man eine überaus anschauliche und präzise Übersicht über den Vegetationszustand der vermessenen Fläche.
Theoretisch ginge noch mehr: Mit den Drohnen-Aufnahmen ließe sich außerdem ein 3D-Modell des Geländes erstellen (Punktwolke/Photogrammetrie). Anhand dieses Modells ließen sich dann auch die Topografie noch deutlicher veranschaulichen.
NDVI, NDRE & Co - welche Arten von Vegetationsindex gibt es und was unterscheidet sie?
NDVI, NDRE, LCI usw. – Abkürzungen für verschiedene Vegetationsindexe gibt es viele. Jeder Index unterscheidet sich in bestimmten Details und es ist nicht ganz einfach, den Überblick zu behalten. Anbei folgt eine Tabelle, welche die Vor- und Nachteile des jeweiligen Vegetationsindex beschreibt. So können Sie den passenden Index für Ihren Einsatz-Zweck finden.
| Vegetationsindex | Anfälligkeit für Schatten | Sensitivität für Chlorophyll | Eignung | Anwendungs-Bereiche | Beschreibung |
|---|---|---|---|---|---|
| NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) | Mittel | Hoch | Universell | Kartierung von Biomasse, Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Grünflächen-Management | Der NDVI ist der am weitesten verbreitete Vegetationsindex. Er wird berechnet aus dem Verhältnis von Reflexion im roten und nahen Infrarotbereich. Der NDVI ist ein guter Indikator für die Biomasse und die Pflanzengesundheit. |
| GNDVI (Green Normalized Difference Vegetation Index) | Gering | Hoch | Wälder, Grünflächen | Erkennung von Pflanzenschäden | Der GNDVI ist eine Modifikation des NDVI, die den Einfluss von Schatten reduziert. Der GNDVI eignet sich daher besser für die Kartierung von Vegetation in schattigen Bereichen. |
| LCI (Leaf Chlorophyll Index) | Gering | Hoch | Chlorophyllgehalt, Düngungs-Management | Landwirtschaft, Grünflächen-Management | Der LCI ist ein Index, der speziell auf die Messung des Chlorophyllgehalts in Blättern entwickelt wurde. Der LCI kann zur Optimierung der Düngung und zur Früherkennung von Chlorophyllmangel verwendet werden. |
| NDRE (Normalized Difference Red Edge Index) | Gering | Mittel | Wälder, Landwirtschaft | Erkennung von Pflanzenschäden und Chlorophyll-Gehalt | Der NDRE nutzt die Reflexion im Red-Edge-Bereich des Spektrums, der zwischen dem roten und nahen Infrarotbereich liegt. Der NDRE ist weniger anfällig für atmosphärische Einflüsse als NDVI und GNDVI. |
| OSAVI (Optimized Soil Adjusted Vegetation Index) | Gering | Hoch | Landwirtschaft, Grünflächen-Management | Kartierung von Biomasse, Erkennung von Pflanzenschäden | Der OSAVI ist eine Modifikation des NDVI, die den Einfluss des Bodens auf die Reflexion reduziert. Der OSAVI eignet sich daher besser für die Kartierung von Vegetation in Gebieten mit geringer Bodenbedeckung. |
Praxis-Beispiele für unterschiedliche Vegetationsindexe
Rot = gut
Rot = gut
Rot/Gelb = gut
(Rot) Gelb = gut
(Rot) Blau = Gut
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Vegetationsindex-Erstellung in Ihrer Nähe
Haben Sie Interesse an einer Zusammenarbeit und fragen sich jetzt, „wo“ ich überhaupt unterwegs bin? Mein Kern-Gebiet ist im Raum Bremen und umzu, also auch Delmenhorst, Oldenburg, Cuxhaven oder Bremerhaven. Aber selbstverständlich fahre ich auch gerne durch ganz Niedersachsen, nach Hamburg, oder bis nach Mallorca, wenn Sie es wünschen (:
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