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13-02-2015
I droni in viticoltura.
Uno degli aspetti fondamentali che caratterizza la viticoltura moderna è la sostenibilità, ossia la attenta gestione agronomica mirata alla riduzione degli impatti ambientali, al contenimento dei costi e al mantenimento di un’elevata qualità del prodotto. Per raggiungere questi obiettivi, e per migliorare in maniera evidente la qualità produttiva vitivinicola, la ricerca ha sviluppato nuove metodologie e nuovi strumenti conoscitivi in grado di caratterizzare, in modo dettagliato, lo stato vegetativo della pianta e il suo specifico ambiente di sviluppo.
A questo scopo, uno degli strumenti più efficaci è senz’altro rappresentato dal telerilevamento, ossia l’acquisizione a distanza di dati riguardanti il territorio e l’ambiente grazie a immagini ad alta risoluzione, come quelle rilevate da satelliti o aerei.
Nel caso specifico dei vigneti, il telerilevamento permette di estrapolare importanti informazioni distribuite nello spazio e relative allo stato della coltura, informazioni che consentono di realizzare mappe tematiche georeferenziate in grado di distinguere le aree omogenee in termini di un dato parametro, come ad esempio la vigoria vegetativa delle piante. I dati rilevati consentono, inoltre, di descrivere il comportamento delle piante per mezzo del calcolo di indici vegetazionali, quali ad esempio il noto NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). Tale indice sfrutta la diversa risposta della copertura vegetale alle bande spettrali del visibile (rosso) e del vicino infrarosso, in stretta relazione con lo stato di salute della vegetazione (biomassa e area fogliare) e con i processi biochimici ad essa correlati.
Le comuni metodologie di telerilevamento si basano sull’impiego di satelliti e aerei. Tuttavia, entrambe queste piattaforme di monitoraggio, presentano alcuni aspetti che ne limitano l`utilizzo concreto nella viticoltura di precisione: l’utilizzo dei dati rilevati dai satelliti offre da una parte il vantaggio di coprire grandi porzioni di territorio, ma dall’altra evidenzia una bassa risoluzione a terra, impedendo un’efficace distinzione tra filare e interfilare. A questa criticità vanno aggiunti i costi elevati delle immagini e l’impossibilità di effettuare un monitoraggio personalizzato e continuo; ciò a causa delle tempistiche di passaggio dei satelliti del rischio di eventuali coperture nuvolose.
Il telerilevamento aereo permette di fornire una risoluzione a terra superiore a quella del satellite, modulabile in funzione della quota di volo, ma la dipendenza dalla situazione meteorologica e i costi fissi elevati del volo aereo rendono questa tecnica poco applicabile, comunque molto costosa su superfici viticole di piccole dimensioni.
Una soluzione innovativa ai punti deboli delle metodologie classiche di telerilevamento, è appunto rappresentata dal UAV (Unmanned Aerial Vehicle), detto drone, ossia un velivolo senza pilota, attrezzato con strumenti per l’acquisizione di dati tele rilevati. L`attuale tecnologia permette di trovare sul mercato droni caratterizzati da un basso costo, prodotti open source, ossia completamente svincolati dalla casa produttrice, così da poter essere utilizzati in modo autonomo dall’utente in base alle sue specifiche necessità. Il drone può essere pilotato a vista da un operatore, oppure volare in modalità autonoma per mezzo di un complesso sistema di sensori di controllo di volo gestiti da un microprocessore.
L’alta tecnologia della strumentazione di bordo consente di minimizzare le vibrazioni ed effettuare un volo stabile e maneggevole permettendo un efficiente monitoraggio da remoto. Le immagini nel visibile ad alta risoluzione possono essere realizzate montando un qualsiasi tipo di camera digitale, su cui sarà possibile impostare lo scatto dell’immagine direttamente dall’operatore a terra tramite il radiocomando interfacciato con lo strumento in volo. Altri punti di forza sono rappresentati dai ridotti tempi di acquisizione e di fruibilità delle immagini, potendo così organizzare ed effettuare interventi di telerilevamento in tempi brevissimi rispetto ad applicazioni da aereo, dove la preparazione e la realizzazione del volo richiedono più giorni. Questa possibilità consente di ottimizzare tempi di reazione nell’organizzazione dei piani di monitoraggio, rispetto a eventuali imprevisti di natura tecnica o a condizioni metereologiche avverse.
Inoltre, a differenza del monitoraggio da aereo o satellite, il drone consente di valutare direttamente in campo la qualità delle immagini appena acquisite e ripetere le acquisizioni intervenendo sulle variabili connesse alla programmazione del volo. Questa caratteristica permette di ottenere i migliori risultati per ciascun intervento di monitoraggio e soddisfare al meglio le esigenze dell’utente.
Il drone è dunque uno strumento in grado di rispondere alle esigenze della viticoltura di precisione in termini di telerilevamento, distinguendosi per costi bassi, tempestività e flessibilità delle misure, personalizzazione della strumentazione, completa automazione del piano di volo, precisione e alta qualità del dato acquisito.