Využití dronů pro faremní hospodaření v České republice

Lukáš Kořínek

Bakalářská práce

Drones in the farm management in the Czech Republic

Anotace:

V poslední době se ve světě vzhledem ke stále zvyšující populaci, zhoršujícímu se stavu životního prostředí a přírodních zdrojů, objevují nové způsoby hospodaření, snažící se o zachování potravinové produkce při snížení negativních vlivů na životní prostředí. Z tohoto důvodu se zvyšuje význam možností, které nabízí precizní zemědělství a dálkový průzkum Země. S technickým a technologickým pokrokem, spolu s jejich cenovou dostupností nabývají na významu ve využívání v zemědělství i bezpilotní letecké prostředky (UAV) neboli drony. Tato práce si kladla za cíl formou literární rešerše přiblížit možnosti, které UAV pro zemědělství může poskytnout. V úvodní části práce jsou uvedeny obecné principy tradičního (konvenčního) zemědělství a dále jsou popsány nejznámější způsoby hospodaření, jako je konvenční, ekologické, integrované a v neposlední řadě precizní zemědělství. Je zde uvedena i stručná historie vývoje zemědělství, vždy popisující trend a typické vlastnosti a technologie zemědělství pro dané období. Nejvíce prostoru bylo věnováno preciznímu zemědělství, jehož principy jsou v ČR stále častěji uplatňovány. Počátky využívání metod dálkového průzkumu Země v zemědělství sahají do 19. století od vynálezu fotografie a jejich pořizování lidmi z balónu. S rozvojem letectví a vypuštěním družic do vesmíru v 60. letech 20. století se tento obor dynamicky rozvíjel až do současnosti, kdy jsou pořizovány tématické digitální obrazové záznamy s vysokým rozlišením. V práci jsou popsány základní metody dálkového průzkumu Země se zaměřením na UAV, možnosti jejich využití, výhody a nevýhody pro sběr dat. Pozornost je věnována jejich konstrukci, jednotlivým komponentům a příslušenství, přehledu nejpoužívanějších senzorů, platné legislativě a přehledu konkrétních studií, kde byly UAV v zemědělství použity. Samostatná kapitola byla věnována zpracování dat a jejich interpretaci pomocí vegetačních indexů. V práci byl rovněž stručně popsán spektrální projev vegetace, a následně popsány jednotlivé fáze tvorby ortofotomozaiky. V práci jsou popsány nejčastější případy využití UAV v zemědělství zahrnující monitoring zdraví plodin, tvorbu map výnosového potenciálu, aplikačních map, mapování plevele, kontrolu závlahových systémů a také vyhledávání srnčat a kontrolu hospodářských zvířat. V závěru práce je uvedeno porovnání a stručný popis nejčastěji používaných dronů, které jsou v zemědělství aktuálně využívány. Vzhledem k velmi široké nabídce a stále přibývajícím firmám zabývajících se jejich vývojem a prodejem, jsou v tomto přehledu uvedeny pouze nejznámější, profesionální bezpilotní prostředky.

Abstract:

In recent times, due to the ever-increasing population and environmental damage, new methods of management are emerging worldwide, aiming to preserve food production while reducing negative impacts on the environment. For this reason, terms such as precision agriculture, remote sensing, drones, and other often unfamiliar concepts to farmers are emerging. The aim of this work was to approach these concepts through literary research, targeting both farmers and people interested in this field. Since precision agriculture builds on traditional agriculture, the beginning of the work was devoted to a general description outlining the main principles for those unfamiliar with agriculture. Furthermore, the work described the most well- known farming methods, including conventional, organic, integrated, and, lastly, precision agriculture. It also provided a brief history of the development of agriculture, divided into individual subchapters, each describing the trend and typical characteristics and technologies of agriculture at that time. Given the focus of the work, more space was dedicated to precision agriculture, which is increasingly expanding nowadays. Within the chapter on precision agriculture, the method of remote sensing was extensively described, outlining the advantages and disadvantages of using drones for remote data collection. Subsequent chapters described unmanned aerial vehicles, including basic classifications, global applications, and legislation. Additionally, a description of the most commonly used sensors was included within the chapter. Since the data collection itself is not very informative for precision agriculture, it is converted into vegetation indices. A separate chapter briefly described the most well-known indices. The work also briefly described the spectral expression of vegetation, followed by the description of the individual phases of orthophoto mosaic creation. Considering the theme of the work, the main part focused on the most common uses of drones in agriculture, including crop health monitoring, wildlife tracking, livestock monitoring, irrigation system control, or weed mapping methods. To ensure takeaway value from the work, a comparison and brief description of the most well-known drones currently widely used in agriculture were included at the end of the work. Due to the wide range of options and the increasing number of companies involved in their development and sale of UAVs, only the most well-known professional unmanned systems are listed in this overview.

Klíčová slova

dálkový průzkum Země, bezpilotní letecké prostředky, precizní zemědělství, faremní hospodaření, porovnání dronů

Keywords

unmanned aerial vehicles, precision agriculture, remote sensing, farm management, drone comparison

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 1. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 27. 5. 2024
• Vedoucí: Ing. Kamila Báťková, Ph.D.
• Oponent: Marek Batysta, externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program / specializace:
Zemědělství a rozvoj venkova / Faremní hospodaření