Jednou z technologií, která v současnosti zažívá obrovský rozmach je mobilní mapování pomocí bezpilotních letadel – dronů. S rozvojem technologie souvisí stále lepší dostupnost kvalitních strojů a neustálé zdokonalování souvisejících programů pro plánování letů a vyhodnocování získaných dat.

Mezi klasické a dlouhodobé uživatele dronů patří armádní a bezpečnostní složky. Ale nyní nachází stále větší uplatnění v dalších oblastech – v energetice na mapování stavu přenosových soustav, ve stavebnictví, geologii, archeologii a dalších oborech.

Výrazný nárůst používání technologií mobilního mapování nastává v oblastech životního prostředí, zemědělství a lesnictví. To souvisí zejména s dostupností kvalitních senzorů pro mapování v přesně definovaných viditelných a neviditelných spektrálních pásmech. Ze získaných snímků pak můžeme získat informace o stavu vegetace, monitorovat zdravotní stav, v zemědělství pak např. plánovat a optimalizovat hnojení. Obdobné cenné informace může poskytnout i termální mapovací sestava, např. při sčítání a detekci pohybu zvěře. Díky vestavěným RTK modulům je pak u výsledných snímků dosahováno přesnosti v řádu centimetrů.

Období několika posledních let lze charakterizovat náhlými výkyvy klimatických podmínek. Dlouhé období sucha doprovázejí náhlé přívalové srážky, prudký vítr způsobuje rozsáhlé polomy a díky mírným zimám a vlivem dalších faktorů došlo na celém území k rozsáhlé kůrovcové kalamitě. Pro plánování nezbytných nápravných nebo zmírňujících opatření je nutno získat aktuální snímky zasažených území. A pro tuto činnost se drony ideálně hodí. Jejich největší výhodou je možnost rychlého, operativního nasazení i za podmínek, které neumožňují klasické letecké snímkování – např. za nízké oblačnosti. Snímáním z malé výšky pak lze dosáhnout vysokého rozlišení výsledného mapového produktu.

Jihočeský kraj vstoupil koncem roku 2018 mezi uživatele těchto technologií. Zejména v oblasti ochrany přírody a krajiny v rámci svých povinností zajišťuje monitoring stavu zvláště chráněných území a lokalit evropského významu soustavy NATURA 2000. Dlouho bylo zvažováno, jaký typ dronu a s jakými snímači by byl pro použití nejvhodnější. Každá konstrukce a každý typ má nějaké klady a zápory, nelze zvolit jednoznačně ten jediný a správný. Nakonec byla sestavena „letka“ skládající se ze tří dronů:

Hlavním strojem letky je nejnovější model bezpilotního letadla výrobce senseFly s označením eBee X. Dron typu křídlo může splnit přísné požadavky každého projektu. Jeho jedinečné prodloužení výdrže letu umožní maximální letový čas až 90 minut. To znamená rozsáhlé pokrytí až 500 ha při výšce letu 122 m. S aktivovanou RTK dosahuje absolutní přesnosti do 3 cm. Spolu se softwarem na řízení letu a zpracování dat eMotion a softwarem Pix4Dmapper tvoří vysoce výkonný mapovací systém umožňující mimo klasických ortofotomap vytvářet 3D model terénu, multispektrální a termální mapy. Za tím účelem je vybaven 3 výměnnými snímači: senseFly Aeria X, Parrot Sequia+ a senseFly Duet T.

Výhodou dronu typu křídlo je možnost snímkování rozsáhlých ploch ve velké kvalitě. Ale často je potřeba nasnímat menší, hůře přístupné plochy z malé výšky nebo natočit krátké video a zprostředkovat vám tím pohled na přírodu z jiné perspektivy. Za tím účelem byly pořízeny dva drony – multikoptéry. Hexakoptéra (šetivrtulový stroj) DJI Matrice 600 PRO RTK s nosností 6 kg bude sloužit pro kvalitní snímkování ploch pomocí několika kamer. Základní kamerou pro běžné snímkování je Zenmuse X5R s objektivem Panasonic Lumix 14-42mm/3.5-5.6 HD umožňující pořizovat snímky v rozlišení 16 Mpx nebo Ultra HD 4K videa. Speciální kamera Zenmuse Z30 díky 30-ti násobnému optickému a 6-ti násobnému digitálnímu zoomu umožní kvalitní snímkování lokalit bez rušení cíle snímkování – to bude využíváno hlavně při monitoringu hnízdění ptáků. Třetí možností je zavěšení a použití fotoaparátu Canon prostřednictvím stabilizačního systému RONIN MX. Druhou koptérou je čtyřvrtulový DJI Phantom 4 Pro. Jedná se o malý, snadno přenosný a dobře ovladatelný stroj, který je ovšem vybaven poměrně velmi kvalitní 20 Mpx kamerou s možností natáčet vide ve kvalitě Ultra HD 4K 60fps. Na rozdíl od předchozích dronů je vybaven systémem pro detekci překážek v 5-ti směrech a ve 4 směrech se jim dokáže automaticky vyhnout. Proto bude používán na snímkování menších, hůře přístupných nebo členitých ploch – např. lesní louky a paseky, porostní okraje, aleje apod.

Všechny drony budou primárně použity při realizaci významných evropských projektů. V rámci projektu Interreg AT-CZ ConNat bude pomocí termální kamery monitorován migrační pohyb zvěře a pomocí dalších kamer se zaměříme na monitoring stavu a obnovu rašelinišť. V rámci projektu Implementace soustavy NATURA 2000 budeme získávat kvalitní a aktuální podklady pro inventarizaci evropsky významných lokalit a následně navrhovat jejich ochranu formou přírodní památky nebo rezervace. Získané podklady obou projektů budou využity i v probíhajícím projektu CZ-SK SOUTH LIFE, v rámci kterého budou prováděna konkrétní ochranářská opatření (péče o lokality) a bude monitorován jejich dopad. Po ukončení projektů naleznou drony mnohem širší uplatnění i mimo odbor životního prostředí – např. v oblasti památkové péče, dopravy, krizového řízení a mnoha dalších činnostech.

Jihočeský kraj je na samém počátku nasazení bezpilotní techniky. V prvním kole nás čeká proces registrace pilotů a dronů, složení předepsaných zkoušek končící vydáním povolení k provozování leteckých prací. Pak už dojde k plnému využití. Pevně věříme, že budeme mít dostatek kvalitních podkladů pro naši práci, ale že také budeme moci na svých webových stránkách a sociálních sítích přiblížit krásu přírody Jihočeského kraje široké veřejnosti z trochu jiného pohledu.

Slovníček pojmů

bezpilotní letadlo

Pro zařízení které je ovladatelné a které létá bez pilota na palubě, se používá mnoho různých označení. Nejčastější je „dron“ nebo „UA“ popř. „UAV“.

UAS

Jedná se o systém, který se skládá z vlastního bezpilotního letadla a programů na plánování a řízení letu a následné zpracování získaných dat. Příkladem může být eBeeX + eMotion + Pix4Dmapper.

RTK

Je název pro korekci přesnosti satelitní navigace a vznikl z anglického Real Time Kinematic. V principu se jedná o zpřesnění polohy (okamžité vyhodnocení reálné polohy) pomocí údajů ze sítě referenčních stanic (např. CZEPOS).