Haritacılık, Tarım ve Drone

Haritacılık ve Tarım Alanlarında Drone Kullanımı

Günümüzde teknolojinin gelişmesiyle beraber birçok alanda devrim niteliğinde gelişmeler yaşandı. Bu alanlar arasında şüphesizdir ki geleceğimiz için en önemli olan tarım sektörü de bulunuyor. Zirai insansız hava araçlarından önce tarım arazilerinde ilaçlamalar sırt pompası, traktör vb. araçlarla yapılıyordu. Günümüzde zirai insansız hava araçlarının yaygınlaşmasıyla beraber eski yöntemler artık yavaş yavaş emekliye ayrılmaya başladı. Zirai insansız hava araçları çok kısa sürede, az su ile ve düşük iş gücü ile daha yüksek verimlilik elde edebiliyor. Böylece tarımın yeni gözdesi olan bu araçlar kısa sürede çiftçinin vazgeçilmezi haline gelebildi.
Tarım arazilerinin ilaçlanması veya gübrelenmesi için traktör kullanıldığında, tarım arazisinin %5-%7 civarında lastik izi meydana geliyor. Dolayısıyla traktörün geçmiş olduğu yerlerde ekinlerin ezilmesi meydana geliyor. Büyük alanlarda %5-%7 düşük bir oran olarak gözükebilir ancak yabana atılamayacak kadar değerli bir orandır. Traktörle ilaçlama yapabilmek için yüksek oranda su tüketimi olmaktadır. Bu durumda değerli olan su kaynaklarının giderek azalması demek oluyor. Başka bir yöntem olan sırt pompası ile ilaçlama yönteminde homojen bir ilaçlama yapılamadığı için nereye ne kadar ilaç atıldığını anlamakta bir hayli güçleşmiş oluyor. Bununla beraber sırt pompası ile ilaçlama yapmak insan sağlığı açısından son derece zararlı bir durum oluşturuyor. Zirai insansız hava araçları bütün bu olumsuzlukları bir kenara koyarak insandan uzak ve ekinlere dokunmadan homojen bir şekilde ilaçlama yapabilmektedir.

Teknoloji gelişirken beraberinde harita, konum ve sınır kavramlarını da beraberinde geliştirdi. Haritacılığın çıkışı ilk çağlara kadar dayanmaktadır. Haritacılık, insanlar yazıyı keşfetmeden önce yapmış oldukları resimler sayesinde ortaya çıkan bir bilim olduğu düşünülmektedir. Antik Mısır’da Nil Nehrinin taşması sonucunda tarım arazileri su altında kalmış ve sular çekildikten sonra da sınırlar kaybolmuştur. Tarım arazilerinin sınırlarının tekrar belirlenme ihtiyacı antik mısırda haritacılık faaliyetlerinin temeli atmıştır. Yani çok eski zamanlardan beri harita ve tarım birbirinden ayrılamaz iki alan olarak günümüze kadar gelmiş. Günümüzde bu iki farklı ama kardeş olan tarım ve harita alanları drone teknolojisiyle beraber yol almaya devam ediyor.

Tarım arazilerin de zirai insansız hava araçlarını çalıştırmadan önce bu cihazlara bir harita tanıtımı yapılması gerekiyor. Bu tanıtımın birkaç farklı yolu olmasıyla beraber belli bir büyüklüğün üzerinde olan tarım arazilerinde en efektif uygulama fotogrametri yöntemi ile yapılan uygulamadır. Fotogrametrik yöntem kökeninde photos(ışık) + grama(çizim) + metron(ölçme) kelimelerinden gelir. Bu yöntemde enine ve boyuna bindirmeli fotoğraflar çekildikten sonra bilgisayar yardımıyla tek bir fotoğraf elde edilir.

Tarım arazilerinde sınırların belirlenmesi için kullanılan yöntemlerden birisi olan fotogrametri yöntemi kısa sürede büyük alanları taramamıza olanak sağlar. Bir zirai insansız hava aracı için gerekli olan harita bilgisini bu yöntemle elde etikten sonra tarlamızın sınırlarını bilgisayar ortamında çizerek elde edebilir. Tarla sınırlarını belirledikten sonra, tarla içerinde veya kenarlarında olan engelleri (ağaç, direk, ev, sanat yapıları, enerji nakil hatları vb.) yine bilgisayar ortamında belirleyebiliriz. Bu engelleri belirlememiz de ki amaç zirai insansız hava aracı otonom uçuş esnasında, bu engellerin yerlerini önceden bilip ona göre hareket etmesini istememizdir. Engel tanımlama işlemini yapmadan uçuş yapmaya kalkarsak kaza-kırım durumları ile yüzleşebiliriz.
Teknolojinin gelişiminin bir başka sonucu da Multispectral kameralar olmuştur. Multispectral kameralar üzerinde görüntü alabilen birçok bantlar bulunmaktadır. Bu bantlar sayesinde analizler yaparak ekinlerin sağlık durumlarını anlayıp duruma göre müdahale edebiliyoruz. Bir tarım arazisinde ilaçlama veya gübrelemeden önce multispectral kamerası olan bir hava taşıtıyla uçup bilgisayar ortamında analiz yapabiliriz. Önceden yapmış olduğumuz bu uçuş sayesinde tarım arazisinin neresine ne kadar ilaç veya gübre atacağımızı önceden bilebiliriz. Bu sayende fazladan ilaç veya gübre atmanın önüne geçmiş oluruz. Aynı şekilde multispectral kameralar tarım arazisinin neresinin fazla sulu neresinin kurak olduğunu anlamamıza da fayda sağlar. Bu analizden yola çıkarak tarım arazisinin su ihtiyacını ayarlayıp fazla su tüketiminin önüne geçebiliriz.
Tarla sınırları belirlemek, arazide olan engelleri tanımlamak ve zirai insansız hava aracının yüksek doğrulukta uçuşunu sağlamak da yüksek konumsal doğruluk gerektiriyor. Konumsal doğruluğu sağlayabilmek için GNSS (Küresel Konum Belirleme Servisi) uydularından yararlanırız. GNSS sistemleri GPS, GLONASS, GALILEO, BEIDOU/COMPASS, QZSS gibi farklı uydu sistemlerinin kullanılmasından oluşuyor. Günümüzde ağırlıklı olarak GPS, GALILEO ve GLONASS uyduları kullanılmaktadır.
GNSS uyduları sayesinde uzaydan gelen verilerle yeryüzünde sabit duran alıcılar bulundukların yerin ve çevrelerinin konumlarını hassas bir biçimde hesaplayabilirler. Ülkemizde ulusal ölçekte Tapu Kadastro Genel Müdürlüğü, Millî Savunma Bakanlığı Harita Genel Müdürlüğü ve Çevre ve Şehircilik Bakanlığının ortak olarak işlettiği 158 sabit istasyonun oluşturduğu Türkiye Ulusal Sabit GNSS İstasyonları Ağı Aktif (TUSAGA-AKTİF) kullanılmaktadır.

Tusaga-Aktif sisteminin kullanılmasında olan amaç GNSS uydularından gelen verilerin, düzeltme değerleri kullanılarak saniyeler içerisinde santimetre hassasiyetinde, gerçek zamanlı konum bilgisi elde edebilmektir. Bu sistem sayesinde yeryüzünde haritası yapılmak istenin bölgenin hassas konumu çok kısa süre içerisinde elde edebiliyoruz.
Tarım arazilerinin sınırlarının belirlenmesi için kullandığımız hava araçlarının da yüksek konumsal doğruluğa ihtiyacı var. Aksi takdirde hava aracı konumunun nerede olduğunu bilemeyeceği için sürüklenme yaşayacaktır. Bu durumda görüntü alımını imkânsız hale getirecektir. İnsansız hava araçları üzerinde olan GNSS alıcıları anlık olarak uydulardan aldıkları veri sayesinde konumlarını hesaplayıp hava sürüklenme olmadan sabit durabilirler. İnsansız hava araçlarının üzerinde bulunan GNSS alıcılarından aldığı konumsal veriler belli bir hassasiyeti sağlayabilir. Bu hassasiyet belki zirai insansız hava araçları için yeterli olabilir ama daha yüksek konumsal doğruluk gerektiren fotogrametrik işlemler için yeterli gelmemektedir.

Tusaga-Aktif sistemini insansız hava araçlarında kullandığımız zaman konumsal hassasiyet 2-3 cm civarlarına kadar gelebilmektedir. Bu hassasiyet ise birçok alanda yeterli olmaktadır. Zirai insansız hava araçları için 2-3 cm hassasiyetin gerekli olabileceği durum yok denecek kadar azdır. Zirai insansız hava araçları gittikleri rotanın sağına ve soluna ortalama 4-11 metre aralığında püskürtme yapmaktadırlar. Bu sebepten dolayı zirai insansız hava aracının üzerinde bulunan GNSS alıcılarının almış oldukları konumsal veri yeterli gelmektedir.

Ayrıca Bakınız: DJI Mavic 3E Enterprise Drone 

Ayrıca Bakınız: MAVIC 3 MULTISPECTRAL İLE DAHA FAZLASINI GÖRÜN