Temporální využitelnost bezpilotních leteckých prostředků pro sběr prostorových dat

Bc. Martin Vávra

Master's thesis

Temporary usability of unmanned aerial vehicles for spatial data collection

Abstract:

Bezpilotní letecké systémy představují slibnou cestu k efektivnímu monitorování environmentálních jevů. Jejich aplikace je ale podmíněna příznivým počasím, které využívání dronů často limituje. Analýzou meteorologických dat z Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ), amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA) a portálu Reliable Prognosis (rp5.ru) se posuzovaly možnosti nasazení bezpilotních leteckých prostředků s ohledem na rychlost větru, úhrn srážek a teplotu vzduchu v rámci 31 lokalit napříč Českou republikou. Při vyhodnocení čtyřletého období (2016-2019) dat ze zdroje NASA se ukázalo, že během intervalu 7.00 – 19.00 hodin byly vhodné podmínky pro sbírání leteckých dat v průměru 110 dní v roce. Zatímco vyhodnocení celého dne ve stejném období z dat ČHMÚ poukazuje na nižší aplikovatelnost bezpilotních leteckých prostředků, která se pohybuje okolo 90 vhodných dní za rok. Naměřená data z vlastní meteorologické stanice během druhé poloviny roku 2020 vykazují více než 60% splnění stanovených meteorologických podmínek během hodnocených dní, což představuje průměrně 19 vhodných letových dní za měsíc. Práce nabízí detailní zhodnocení volně dostupných meteorologických dat a informuje tak o využitelnosti dronů pro systematický sběr prostorových dat s ohledem na meteorologickou situaci. Výsledky upozorňují na problematiku meteorologických aspektů ovlivňujících let dronů a poukazují na zjevné rozdíly mezi poskytovanými meteorologickými údaji z odlišných zdrojů.

Abstract:

UAS are a promising new way to an effective monitoring of environmental phenomenon. Their application is however dependent on favorable weather conditions which may be often limiting. The possibilities of the use of UAS were assessed by analyzing data from the Czech Hydrometeorological Institute (CHMI), the american National Aeronautics and Space Administration (NASA) and the portal of Reliable Prognosis (rp5.ru) focusing on wind speed, precipitation and air temperature in 31 localities across the Czech Republic. Evaluating four-year period (2016-2019) data from NASA source it was discovered that during 07:00 – 19:00 interval the weather conditions were suitable in 110 days on average. Based on the data from the Czech Hydrometeorological Institute, in 24-hour interval, the data show that UAS use is significantly reduced and can be operated only in about 90 days per year. Data from our own meteorological station from the second half of year 2020 show more than 60% of meteorological limits are met during evaluated days which is approximately 19 suitable days in a month. Thesis offers a detailed assessment of accessible meteorological data and informs about UAS serviceability for a systematic collection of spatial data with respect to the meteorological situation. The results outline the problematics of meteorological aspects that influence the flight of UAS and point out to significant differences between provided meteorological data from different sources.

Keywords

vítr, srážky, teplota, UAV, počasí

Keywords

UAV, weather, wind, precipitation, temperature

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 3. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jan Komárek, Ph.D.
• Reader: Petr Klápště, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Landscape Engineering / Regional Environmental Administration