Časopis Myslivost

Únor / 2017

VYUŽITÍ TERMOVIZE PŘI VYHLEDÁVÁNÍ SRNČAT PŘED SENOSEČÍ

Myslivost 2/2017, str. 42  Antonín Machálek
V článku „K problematice prevence a snižování škod na zvěři při zemědělských pracích“ publikovaném v loňském dubnovém čísle časopisu Myslivost jsem se obrátil na myslivce a zemědělce o pomoc při provádění experimentů pro stanovení účinnosti používaných a nových metod výše uvedené problematiky.
Překvapil mě velký zájem ze strany mysliveckých spolků a také odborné veřejnosti. Velmi nám také pomohla Česká zemědělská univerzita v Praze a její webová aplikace „Senoseč“, prostřednictvím které jsme v záložce „výzkum“ koordinovali společné experimenty na pozemcích obhospodařovaných Školním zemědělským podnikem v Lánech. Mnohdy však bylo velmi obtížné zkoordinovat termíny sekání s volnými termíny firem, které pro nás prováděli monitoring pomocí dronů a termovize. Omlouvám se proto těm spolkům, kde se to v loňském roce nepodařilo, zvláště myslivcům z Lidkovic (okr. Pelhřimov), kteří byli na experimentování pečlivě připraveni, ale večer před senosečí nám oznámila firma, že má poruchu na termovizi a nemůže se vyhledávání zúčastnit. V experimentech budeme pokračovat i v letošním roce a s pomocí myslivců stále počítáme.
V článku jsem také slíbil, že budu mysliveckou veřejnost informovat o získaných dílčích výsledcích a poznatcích řešení projektu QJ1530348 „Prevence a snižování škod působených zvěří a na zvěři při zemědělském hospodaření pomocí legislativních opatření a nových technických řešení“.
V tomto článku se zaměřím na experimenty s vyhledáváním srnčat pomocí infračervených kamer, zjednodušeně označovaných jako termovize. Konkrétně se jedná o poznatky z ověřování dvou variant vyhledávání - termovize umístěné na dronu (UAV - Unmanned Aerial Vehicle) a termovize umístěné na vyhledávací teleskopické tyči
 
Termovize umístěná na dronu
 
Tato metoda vyhledávání spočívá v zavěšení termovize s dálkovým přenosem obrazu na dron ve vertikální poloze s následným přeletem nad loukou ve výšce 30-50 metrů, kde má být probíhat sekání porostu.
Nejlepší výsledky jsou dosahovány při přeletech ještě před východem slunce. Legislativa umožňuje použití dronů od půl hodiny před východem slunce. Vzhledem k tomu, že jsou srnčata kladena převážně v měsících květnu a červnu, jedná se o začátky přeletů od 5:00, respektive 4:30 hodin. V tuto dobu jsou na termogramech zobrazených ploch jednoznačně zjistitelná zvířata v porostech. V době po východu slunce je na termogramech už mnohonásobně více světlých bodů, které mohou být zaměněny za srnčata. Prověřování, zda se nejedná o ohřátý povrch listů trávy slunečními paprsky nebo plochy bez porostu, zabere dost času a neúměrně prodlužuje dobu hledání.
Termografický měřicí systém zobrazuje teplotní pole povrchu měřeného objektu. Při ideálních podmínkách je možné monitorovat a označit místa výskytu srnčat pomocí GPS souřadnic na ploše 20 ha za 15 minut, což je průměrná doba vybití baterií u dronu.
Místa výskytu zvěře je nutné ale následně prověřit, zda se nejedná o dospělou zvěř. Při snížení letové výšky dronu na 10-15 metrů dospělá zvěř odběhne. Po odběhnutí zvěře zůstane záleh ještě vyhřátý a zobrazuje se jako bílý. Pokud se dron ještě sníží, proud vzduchu záleh během několika vteřin ochladí a bílá barva zešedne. Pokud je v zálehu srnče, zůstane místo nadále bílé. Tímto postupem lze vyhledat srnče se stoprocentní jistotou.
 
V rámci experimentů jsme využili služeb firem UpVision, s.r.o. a Vertical Images, s.r.o.
V prvním případě byla použita multikoptéra MikroKopter Hexa XL, maximální celková vzletová hmotnost 4 kg, nosnost: 1,5 kg, dvouosý servo gimbal, maximální doba letu 18 minut, maximální rychlost letu 20 m/s, maximální vzdálenost doletu od pilota v režimu VLOS (Visual Line of Sight) 800 m, maximální výška letu 300 m (podle platné legislativy).
Multikoptéru ovládá jeden pilot, který zároveň nastavuje sklon záběru kamery a spouští snímání, živý náhled obrazu na pozemní LCD monitor.
Použitá termokamera OPTRIS PI450 má rozlišení 382x288 pixelů, snímač nechlazený bolometr s rozměrem 9.6x7.24 mm, spektrální rozsah 7.5-13 µm, maximální teplotní rozsah -20 °C až 100 °C, objektiv 8 mm (FOV 62°x49°), teplotní citlivost 0,04 K, hmotnost kamery včetně palubního počítače je 450 g a výstupem je radiometrický TIFF nebo radiometrické video AVI.
Při snímkování jsme využili následující parametry: výška letu: 30 až 40 metrů nad terénem, při detailním průzkumu podezřelé lokality sklesání do výšky 10 až 2 metry nad terén,
frekvence ukládání snímků: 1 Hz, rychlost letu při průzkumu lokality 2 až 3 m/s, mód nastavení teplotního rozsah pro převod do RGB barevné interpretace automaticky podle aktuálního rozsahu teplot v záběru, frekvence automatické kalibrace bolometru 2 minuty a nastavení emisivity 0,95.
Průběh přeletu je zobrazován on line na displeji a snímkován rychlostí 1Hz s ukládáním do paměti. Následně lze vytvořit obrázek trajektorie letu dronu na mapovém podkladu Google Earth.
 
Použili jsme také zařízení firmy Vertical Images s.r.o. - dron ZODIAC / OK-X016U s následujícími parametry: maximální vzletová hmotnost 11 kg, stabilizovaný závěs kamery MOVI M5, nebo ZENMUSE GH4 HD, nosnost 3 kg, maximální doba letu 15-25 minut, maximální rychlost letu 20 m/s, maximální vzdálenost doletu od pilota v režimu VLOS (Visual Line of Sight) 800 m, maximální výška letu 300 m (podle platné legislativy).
Jeden pilot ovládá dron a obsluha termovize nastavuje sklon záběru kamery a spouští snímání, živý náhled obrazu na pozemní LCD monitor, přenos obrazu SD, nebo HD přenos obrazu na vzdálenost 500-800 m. Dron je jištěn záchranným balistickým padákovým systémem.
Parametry použité termovize WIRIS: rozlišení až 640x512 px, teplotní rozsah -25 °C do +150 °C, teplotní citlivost ≤50 mK, vysoká přesnost ±2 % nebo ±2 °C, hmotnost 400 g, integrovaná pamět 32 GB, kontinuální zoom až 16x digitální, záznam plně radiometrických dat, záznam radiometrického videa i snímků, úplná ovladatelnost prostřednictvím standardního RC ovladače během letu, tj. možnost změny emisivity, teplotního rozsahu, alarmů a všech dalších myslitelných parametrů.
Součástí systému je kamera ve viditelném spektru, záznam klasických fotografii spolu s každým termogramem, možnost propojení s GPS a ukládání GPS souřadnice pro každý termogram, možnost termografické fotogrammetrie a tvorby termografických 3D modelů, software Workswell CorePlayer pro analýzu pořízených dat a tvorbu reportů, precizní kalibrace, včetně GAIN a FFC kalibrace.
 
Termovize umístěná na vyhledávací teleskopické tyči
 
U této metody je termovize zavěšena na teleskopické tyči délky 4 metry, jejíž jeden konec je ukotven na břišním úchytu a táhlem k ramennímu popruhu obsluhy, čímž je teleskopická tyč uchycena k obsluze pod ostrým úhlem. Na druhém konci teleskopické tyče je přes kloubový mechanismus zavěšena termovize. V úrovni ramen obsluhy je na teleskopické tyči nebo na ramenním popruhu přichyceno záznamové zařízení s monitorem, drátově propojené s termovizí se zorným úhlem.
Obsluha při procházení porostem natáčí teleskopickou tyč napravo a nalevo, čímž dochází k prohledávání porostu v pásu o šířce asi 8 m.
Pokud se na monitoru ukáže bílé místo odpovídající velikosti srnčete, což je zcela zřetelné a nepřehlédnutelné, obsluha postupně přitahuje teleskopickou tyč k sobě a obsluha se přiblíží až srnčeti. Poté obsluha identifikuje předmět zájmu, označí místo, nebo zaznamená GPS koordináty, nebo dá pokyn k označení srnčete značkou s RFID čipem, případně dá pokyn k vynesení mláděte do bezpečí, pokud bude následovat bezprostřední sekání porostu.
 
Závěr
 
Vyhledávání srnčat před senosečí pomocí termovize lze v současné době považovat za nejúčinnější a nejpřesnější metodu, která s vysokou přesností a při využití dronů také v nejkratší době dokáže odhalit zalehlá srnčata i ve vysokých porostech na velkých plochách. Podle zaměřených GPS souřadnic je následně možné pomocí navigačních přístrojů nebo chytrých telefonů velmi rychle srnče vyhledat a odnést mimo sekaný porost. Do 2 hodin lze z louky o rozloze 20 ha odnést všechna srnčata a připravit ji tak k sekání s minimálním rizikem posekání srnčat.
Tato technologie je však v současné době poměrně drahá. Průměrná cena kvalitního dronu je pohybuje okolo 400 tis. Kč a kvalitní termovize s dálkovým přenosem dat okolo 250 tis. Kč. Hodina provozu dronu se pohybuje okolo 3 tis. Kč. S narůstající konkurencí však lze očekávat snižování cen jak dronů, tak i termovize a i služeb firem, které v této oblasti podnikají.
Pro účely vyhledávání srnčat není nutné mít superpřesné a nejdokonalejší zařízení, a proto si myslím, že se na trhu objeví v blízké budoucnosti i poměrně levné a univerzální „hračky“, které budou moci využívat jak myslivci, tak i zemědělci.
Pro vyhledávání srnčat na menších plochách (okolo 3 ha) lze využít i levnější variantu s vyhledávací teleskopickou tyčí s termovizí a zobrazovacím zařízení, která se dá pořídit za asi 60 tis. Kč.
Pro rozšíření uplatnění těchto metod v praxi by určitě přispělo i zavedení určité dotační podpory pro zemědělce nebo myslivce ze strany Ministerstva životního prostředí nebo Ministerstva zemědělství.
Ing. Antonín MACHÁLEK, CSc.
Výzkumný ústav zemědělské techniky, v. v. i.
Článek vznikl při řešení a za podpory projektu NAZV QJ1530348 „Prevence a snižování škod působených zvěří a na zvěři při zemědělském hospodaření pomocí legislativních opatření a nových technických řešení“
 
 
vychází v 6:02 a zapadá v 20:03 vychází v 7:47 a zapadá v 21:01 Nákupní košík 0
 
Zpracování dat...