Gepubliceerd op 15 januari 2020
Vochtgehalte en het gehalte aan organische materie zijn essentiële eigenschappen van de bodem. Zij controleren, op verschillende schalen van het systeem bodem-plant-atmosfeer, de belangrijkste hydrologische processen, de groei van planten, de verontreiniging van het oppervlakte- en grondwater en de duurzaamheid van natuurlijke ecosystemen. Ze hebben dus ook invloed op de biodiversiteit en zijn belangrijke schakels in het klimaatsysteem.
Optimaal en duurzaam beheer van de bodem en watervoorraden vereist daarom kennis van de dynamiek van bodemvocht en organische materie.
GPR-drone boven een akker voor het in kaart brengen van bodemvochtigheid. De rode cirkel komt overeen met het omcirkelde gebied in de twee kaarten hieronder.
De recente opkomst van drones heeft nieuwe wegen geopend voor het onderzoeken en toepassen van digitale bodemkartering en perceelmonitoring voor agrarisch beheer. Binnen het STEREO-project RAPAS ontwikkelden onderzoekers van UCL en CSL nieuwe dronedetectiemethoden voor het in kaart brengen van de belangrijkste bodemeigenschappen met hoge ruimtelijke resolutie.
Ze ontwikkelden een nieuwe lichte grondpenetrerende radar (GPR) en geavanceerde radarsignaalverwerkingsmethoden voor het in kaart brengen van bodemvochtigheid. In de precisielandbouw kan deze technologie ingezet worden om, bijvoorbeeld, de efficiëntie van de irrigatiepraktijken verbeteren door de watervoorziening aan te passen aan de werkelijke behoeften van de gewassen.
 |
 |
Bodemvochtigheidskaart afgeleid van de metingen van de GPR-drone (links) en bodemhoogtekaart (rechts)
Tegelijkertijd ontwikkelden en analyseerden de RAPAS-onderzoekers nieuwe multispectrale verwerkingsmethoden voor het bepalen van het organischekoolstofgehalte in de bodem. Ze testten en vergeleken een hele rist multispectrale camera's, waarbij vooral aandacht werd besteed aan de positionering van de metingen. De centimeternauwkeurigheid werd dus bereikt zonder gebruik te maken van grondcontrolepunten. De ontwikkelde tools werden toegepast op een reeks landbouwvelden in de Belgische leemstreek.
 |
|
Vergelijking van de bodemvochtigheidsdata van de GPR-drone (links) en Sentinel-1 (rechts)
Deze resultaten werden ook vergeleken met een soortgelijke analyse op basis van Sentinel-1-gegevens. Hieruit bleek dat de ruimtelijke resolutie van de Sentinel-1-satelliet onvoldoende is om de vaak zeer lokale variaties van bodemvochtgehalte in onze velden te detecteren.
Meer informatie
Projet RAPAS (Close range aerial sensing of soils for improved remote sensing products)
RAPAS projectpartners: Sébastien Lambot (GPRLouvain, Earth and Life Institute, Environmental Sciences, UCLouvain), Kristof Van Oost (Earth and Life Institute, Earth and Climate, UCLouvain), Anne Orban (Signal Processing Services, Centre Spatial de Liège).