Možnosti včasné detekce napadení smrkových porostů kůrovci pomocí multispektrálních dat pořízených bezpilotním leteckým systémem

Pavel Olejníček

Bachelor's thesis

Early detection possibilities of spruce stand infestation caused by bark beetle using data acquired by multispectral camera carried by an unmanned aerial vehicle

Abstract:

Monitoring a včasná detekce napadených smrkových porostů kůrovci ještě ve fázi „the green attack stage“, tj. před barevnou změnou asimilačního aparátu stromů, jsou klíčové pro předcházení kůrovci způsobeným kalamitním stavům. Monitoring je zprostředkován pomocí bezpilotního leteckého systému, který nese multispektrální kameru. Tyhle senzory snímají porost v různých elektromagnetických spektrech, zejména v blízkém infračerveném pásmu. Vlastností tohoto spektra je specifická odrazivost záření při změnách vitality vegetace. Snímalo se od počátku května do poloviny září. Následně se snímky zkalibrovaly v programech Agisoft Metashape a ArcGIS Pro s cílem získat multispektrální ortofota a vegetační indexy NDVI. Dále byl vytvořen bi – temporální regresní model časových řad NDVI indexů. Rezidua v těchto modelech představují právě napadené, či oslabené.

Abstract:

Monitoring and early detection of infested bark beetle stands still in the "green attack stage", ie before the color change of the tree assimilation apparatus, are key to preventing bark beetle-related calamities. Monitoring is mediated by an unmanned aerial system that carries a multispectral camera. These sensors detect vegetation in various electromagnetic spectra, especially in the near-infrared band. The property of this spectrum is the specific reflectance of radiation during changes in the vitality of vegetation. Images have been captured from the beginning of May to mid-September. Subsequently, the images were calibrated in and further processed in Agisoft Metashape and ArcGIS Pro software in order to obtain multispectral orthophotos and vegetation indices NDVI. Furthermore, a bi - temporal regression model of time series of NDVI indices was created. Residues in these models are just attacked or weakened.

Keywords

Agisoft Metashape, ArcGIS, bezpilotní letecké systémy, bitemporální regresní model, NIR, monitoring, kůrovec, vegetační index NDVI, multispektrální kamera

Keywords

multispectral camera, NIR, ArcGIS, unmaned aerial systems, monitoring, bark beetle, bitemporal regression model, vegetation index NDVI, Agisoft Metashape

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 14. 6. 2022
• Supervisor: Ing. Zdeněk Patočka, Ph.D.
• Reader: Peter Surový, externi

Mendel University in Brno

Faculty of Forestry and Wood Technology

Bachelor programme / field:
Forestry / Forestry