Multispektrale Vermessung
Die multispektrale Vermessung ist ein Schlüsselwerkzeug der präzisen Landwirtschaft. DroneField berechnet die Vegetationsindizes NDVI, GNDVI, NDRE, EVI und VARI aus den Aufnahmen der DJI Phantom 4 Multispectral (P4M) und Mavic 3 Multispectral (M3M).
Was bedeutet „multispektral”?
Abschnitt betitelt „Was bedeutet „multispektral”?“Die klassische RGB-Kamera erfasst 3 spektrale Kanäle (Rot, Grün, Blau). Die multispektrale Kamera erfasst 4–5 Kanäle:
| Band | Wellenlänge | Wofür gut? |
|---|---|---|
| Blue | 450 nm | Nur P4M, der Rest per Rekonstruktion |
| Green (G) | 560 nm | Chlorophyllgehalt |
| Red (R) | 650 nm | Chlorophyllabsorption |
| Red Edge (RE) | 730 nm | Chlorophyll-Sättigung, Bestandsgesundheit |
| NIR | 840 nm | Blattstruktur, Bestandsdichte |
Die Vegetationsindizes (NDVI, GNDVI, NDRE, EVI, VARI) werden aus diesen Bändern berechnet (siehe Vegetationsindizes).
Warum sind Multispektralbilder schwarz-weiß? Ein 3-minütiges Erklärvideo (auf Englisch):
Was unterscheidet P4M und M3M?
Abschnitt betitelt „Was unterscheidet P4M und M3M?“| Eigenschaft | P4M (2018) | M3M (2022) |
|---|---|---|
| RGB-Kamera | 2 MP (klein) | 20 MP |
| MS-Bänder | 5 (B, G, R, RE, NIR) | 4 (G, R, RE, NIR) |
| Auto-Belichtung | Manuell (Sensor) | Automatisch |
| RTK | Ja | Ja |
| Flugzeit | ~25 min | ~45 min |
| Startgewicht | 1,5 kg | 0,95 kg |
Die M3M ist deutlich moderner — schneller, längere Flugzeit, deutlich besseres RGB. Wenn du jetzt eine Drohne wählst, ist die M3M die richtige Entscheidung.
Das Fehlen des Blue-Bands bei der M3M (gegenüber der P4M): DroneField rekonstruiert das Blue-Band aus dem JPEG — mit geringer Präzision, aber für die klassischen Indizes ausreichend.
Planung
Abschnitt betitelt „Planung“- 60–80 m AGL für das typische landwirtschaftliche NDVI
- Höher (100 m+): das Alignment-Rauschen zwischen den Bändern kann zunehmen
Overlap
Abschnitt betitelt „Overlap“Beim Multispektralen ist hoher Overlap noch wichtiger — jedes Band ist ein eigenes Bild, und die Ausrichtung zwischen den Bändern muss präzise sein:
- Along-track: 80 % (oder höher)
- Cross-track: 75 % (oder höher)
Bewölkter Himmel ist Pflicht (offiziell empfohlen). Grund:
- Die direkte Sonne wirft Schatten — unregelmäßige Reflektanz
- Momentanänderungen dünner Wolken erzeugen Unterschiede zwischen benachbarten Aufnahmen
DroneField gleicht wechselndes Licht mit dem Sonnenlichtsensor der Drohne aus (siehe unten), kann Schatten und schnell wechselnde Bewölkung aber nicht vollständig kompensieren.
Zeitpunkt
Abschnitt betitelt „Zeitpunkt“Zwischen 10:00–14:00 Uhr (Europa). Der senkrechte Sonnenstand verkürzt die Schattenlängen.
Kalibrierpanel und Sonnenlichtsensor
Abschnitt betitelt „Kalibrierpanel und Sonnenlichtsensor“DroneField berechnet die Reflektanz aus den Bild-Metadaten: den Messwerten des Sonnenlichtsensors (Irradianz) oben auf der Drohne, der Vignettierungs-Korrektur der Kamera und der bandweisen Sensorverstärkungs-Anpassung — dafür sind keine Panel-Aufnahmen nötig. Achte darauf, dass der Sonnenlichtsensor sauber und frei ist.
Ein Kalibrierpanel vor / nach dem Flug zu fotografieren ist weiterhin gute DJI-Praxis (z. B. für andere Software oder eigene Kontrollen), aber DroneField verwendet keine Panel-Aufnahmen — lass sie aus dem Importordner heraus.
Aufnahme-Gruppierung
Abschnitt betitelt „Aufnahme-Gruppierung“Die DJI M3M macht bei einer Belichtung 5 Aufnahmen:
DJI_0001.JPG— RGBDJI_0001_MS_G.TIF— Green-BandDJI_0001_MS_R.TIF— Red-BandDJI_0001_MS_RE.TIF— Red-Edge-BandDJI_0001_MS_NIR.TIF— NIR-Band
DroneField gruppiert sie automatisch anhand des Präfix. Benenne die Dateien nicht um!
Verarbeitungszeit
Abschnitt betitelt „Verarbeitungszeit“Für eine 100-Bild-Mavic-3-M-RTK-RGB-Aufnahme:
| Konfiguration | GSD | Zeit |
|---|---|---|
| Intel i9 / 16 GB RAM / Windows | 6 cm | < 40 Sekunden |
| Mac M4 / 24 GB RAM / macOS 26 | 5 cm | < 30 Sekunden |
Die multispektrale Verarbeitung erhöht die Laufzeit um etwa 40-60% (separate Renderung von 4-5 Bändern).
Wie interpretierst du das Ergebnis?
Abschnitt betitelt „Wie interpretierst du das Ergebnis?“Auf den NDVI- / GNDVI- / NDRE-Karten sind relative Unterschiede
wichtig, nicht Absolutwerte. Ein NDRE von 0.55 allein sagt
wenig — aber wenn der Felddurchschnitt 0.62 ist und es eine Stelle
nahe 0.40 gibt, zeigt das dort Stress oder Schwäche an.
Typische Interpretationsfehler
Abschnitt betitelt „Typische Interpretationsfehler“- „Der NDVI ist überall über 0.85 — erschöpft” — nein, das ist Sättigung, keine Unterschiede zwischen dichten Beständen. Mit NDRE kannst du es ansehen.
- „Streifen-NDVI” — Wetterwechsel, nicht das Versagen der Pflanze.
- „Niedrige NDVI im Schattenbereich” — Schatten von Baum, Draht und Wolke reduzieren ebenfalls den Index. Kein Stress, nur Beleuchtung.
Wann lohnt sich eine neue Vermessung?
Abschnitt betitelt „Wann lohnt sich eine neue Vermessung?“Die Änderung des Vegetationsindex sollte mit 2–3-Wochen- Intervallen während der Saison verfolgt werden. Innerhalb einer „Vermessungs-Saison”:
- Frühling, Entwicklungsphase — erste Vermessung
- Vor der Blüte — zweite Vermessung
- Vor der Ernte — dritte Vermessung (falls relevant)
Speichere diese als separate Projekte in DroneField, nicht im selben Projekt.