THEMA
'T
Datacube
2015-2 I Geo-Info
35
Hoogte
Hyperspectrale camera
pixelgrootte
Hyperspectrale camera
breedte van de opname
Orthofoto
pixelgrootte
Max vliegsnelheid
m
cm
m
cm
m/s
20
5-3
16
0.52
1.1
40
11
32
1.0
2.1
60
16
48
1.6
3.2
80
21
64
2.1
4-3
100
27
80
2.6
5-3
120
32
96
3.1
6.4
Tabel 1 - Haalbare pixelgrootte en opname breedte bij gegeven vlieghoogte.
Figuur 2 - Octocopter met hyperspectrale camera (1)
en fotogrammetrische camera (2).
een hyperspectrale camera waarmee het
gereflecteerde licht in 101 spectrale banden
met een bandbreedte van 5 nanometer
opgenomen kan worden in een zoge
naamde datacube (zie kader). Dit geeft veel
bruikbare informatie overde kwaliteiten de
fysieke toestand van de vegetatie.
een fotogrammetrische camera voor het
vervaardigen van een gedetailleerd hoogte
model en een orthofoto.
een GPS Inertia Navigation System (GPS/INS)
waarmee de locatie en richting in 6 dimen
sies (x, y, z, roll, pitch, yaw) van de octocopter
vastgelegd wordt. Deze informatie is van
cruciaal belang voor een goede geometri
sche processing van de opnamen.
Een datacube is een verzameling
van één of meerdere opnamen die
als één bestand opgeslagen worden.
Een digitaal bestand met een gewone
foto is al een eenvoudige datacube,
met de afmeting van de foto als x en y
dimensie en de drie reflectiewaarden
in rood, groen en blauw als z dimensie.
Het hyperspectraal beeld dat met de
HYMSY gemaakt wordt heeft 101 lagen
in de z dimensie.
De mate van detail van de opgenomen
beelden is afhankelijk van devlieghoogte.
Tabel 1 geeft een overzicht van de mogelijke
pixelgrootte en breedte van de opname bij
verschillende hoogtes.
De opnamebreedte van de fotogrammetrische
camera is twee maal zo groot als die van
de hyperspectrale camera. Bij het plannen
van een vluchtwordtaltijd uitgegaan van
de opnamebreedte van de hyperspectrale
camera. Hierdoorwordtautomatisch met
voldoende overlap tussen de vliegstroken
gevlogen om ookeen goed hoogtemodel te
kunnen vervaardigen.
Voordeel
De HYMSY is een echt onderzoeksinstru
ment. Door in veel smalle spectrale banden
informatie van een gewas op te nemen, kan
onderzochtworden welkvan deze spectrale
banden relevante informatie bevatover bij
voorbeeld gewasontwikkeling, stress, schade
en ziektes. Dit type onderzoek wordt nu veelal
uitgevoerd meteen handheld spectrometer
waarmee handmatig gewassen puntvoor
punt bemonsterd worden. Een velddekkende
opname, zoals deze met de HYMSY eenvoudig
gemaakt kan worden, is met een spectrometer
nauwelijks te maken.
MUMSY
Een tweede camera systeem is het Multi-
spectral Mapping System (MUMSY). Dit sys
teem is, naast de GPS, voorzien van twee
camera's waarmee in totaal in vier spectrale
banden beelden opgenomen wordt
(figuur3). Eén camera neemtop in het nor
male zichtbare licht (Rood, Groen en Blauw),
de tweede camera is aangepast, waardoor
deze in het Blauw, Groen en Nabij-lnfrarood
opneemt. Met deze configuratie kunnen
zogenaamde false-colouropnamen gemaakt
worden.
Figuur 3 - Configuratie van twee spiegelreflexcame
ra's voorhetopnemen van multispectrale beelden.
Het voordeel van de MUMSY ten opzichte van
de HYMSY is, dat met MUMSY meer gedetail
leerde opnamen kunnen worden gemaakt,
met pixelgroottes die gelijk zijn aan die van de
orthofoto (tabel 1). Maar naast de RGB-opname
is er maar één extra spectrale band, het nabij-
infrarood. De procesketen voor dit systeem is
nog in ontwikkeling.
Producten
In 20i3en 20i4zijn verschillendetestvluch
ten met de HYMSY gevlogen waarbij onder
andere opnamen van een aardappelveld
gemaakt zijn. Het aardappelveld is voor een
deel wel bemest en voor een deel niet. Figuur
4 laat goed het ruimtelijk detail zien waarmee
een opname gemaakt kan worden. Het hoog
temodel heeft een pixelgrootte van 10 cm, de
orthofoto heet een pixelgrootte van 1 cm. In
het bovenste deel van figuur4zijn de afzon
derlijke aardappelplanten goed te herkennen,
dit is het deel van het veld waar niet bemest
is. Het onderste deel is wel bemest, hier staan
de planten dichterop elkaar. De open plekken
vallen nog wel steeds op. Al deze details zijn
zowel in het hoogtemodel als in de orthofoto
aanwezig en kunnen gebruiktworden voor
verdere analyse.
V;
Figuur 4- Perspectief weergave van hoogtemodel en
orthofoto van aardappelveld.
