Őzgidák nyomában – A Soproni Egyetem dróntechnológiával védi a vadállományt

Dr. Kalmár Sándor Flórissal (egyetemi docens, Vadgazdálkodási és Vadbiológiai Intézet, Erdőmérnöki Kar) Dr. Király Gézával (intézetigazgató, egyetemi docens, Geomatikai és Kultúrmérnöki Intézet, Erdőmérnöki Kar) és Dr. László Richárddal (egyetemi docens, Vadgazdálkodási és Vadbiológiai Intézet, Erdőmérnöki Kar), a Soproni Egyetem szakembereivel beszélgettünk a hőkamerás drónok alkalmazásának kezdeti lépéseiről, a projektek céljairól, a gyakorlati kihívásokról és arról, hogyan vált a technológia szerves részévé az oktatásnak és kutatásnak. Az interjút  Divósné Varga Henrietta készítette. 

Soproni Egyetem: Mi volt a kiindulópont, mi indokolta a hőkamerás drónok bevezetését a vadmentés területén?

Dr. Kalmár Sándor: Bár ma már a vadmentés az egyik legismertebb alkalmazási terület, a kezdetekkor nem ez volt az elsődleges fókusz. A projekt eredetileg általános vadbiológiai vizsgálatokhoz kapcsolódott, különösen a nagyvadfajok megfigyeléséhez. Ezek a fajok – például az őz vagy a szarvas – megfelelő méretük és viselkedésük miatt jól detektálhatók légi úton, akár repülőről, akár drónról. A hőkamerák képalkotó képessége egy egészen más spektrumban működik, mint a nappali kameráké, és így sokkal hatékonyabb olyan keresési észlelési feladatokra, ahol a vizuális érzékelés kevésbé eredményes.

Soproni Egyetem: Mikor és hogyan vált a vadmentés konkrét célterületté?

Dr. László Richárd: Az évtizedek óta működő magyar vadelhullás-monitoring rendszer már hosszú ideje gyűjti az adatokat többek között a mezőgazdasági munkák által okozott elhullásokról Tavasszal, amikor a kaszálások zajlanak, sok gida elpusztul a mezőgazdasági gépek miatt, ugyanis a suták (nőstény őzek) a veszély közeledtével elfektetik a gidákat, és később térnek vissza hozzájuk – de addigra gyakran már túl késő. Évente több mint ezer elkaszált gidát jelentenek be, de a valós szám ennél jóval magasabb lehet, hiszen sok eset észrevétlen marad. Régebben kutyákkal próbálták felkutatni a gidákat a kaszálások előtt, ám ez nagyon időigényes és kevésbé hatékony módszer. A hőkamerás drónok itt kínáltak áttörést: képesek a vegetációban megbúvó gidák észlelésére, lehetővé téve, hogy még a kaszálás előtt biztonságos helyre vigyék őket.

 Soproni Egyetem: Mikor jelentek meg a hőkamerás drónok a gyakorlatban?

Dr. Király Géza: A Soproni Egyetem első, valóban használható hőkamerás drónját 2018-ban szereztük be. Korábban is voltak próbálkozások – például robbanómotoros modellhelikopterekkel és kézi hőkamerákkal –, de ezek még nagyon kezdetlegesek voltak. A modern, polcról levehető technológiák 2018-tól tették lehetővé a hatékony terepi munkát.

A technológia nem olcsó, és az elején nem is ez volt az intézet fő profilja. Inkább a látható fény tartományában készült képek feldolgozásával foglalkoztak, de a gyakorlati igények – például sebzett vad keresése vagy vadászterületek átvizsgálása – új irányokat nyitottak. A légifelvételek új dimenziót adtak a fajok megfigyeléséhez, vadszámláláshoz, monitoringhoz.

Vad a drón hőképén

Soproni Egyetem: Hogyan épül be az új technológia a vadgazdálkodás oktatásába és a kutatásába?

Dr. Kalmár Sándor: A kutatásban két fő irányban jelent meg a dróntechnológia. Egyrészt a vad által okozott mezőgazdasági és erdőgazdasági károk felmérésében (itt főleg multispektrális kamerákat használnak), másrészt magának a vadállománynak a megfigyelésében, számlálásában, mozgásuk nyomon követésében. Az oktatásba eleinte szakdolgozók és hallgatók kapcsolódtak be, de mára már külön tantárgy is elérhető, amit a hallgatók heti két elméleti és két gyakorlati órában tanulhatnak.

Dr. László Richárd: A posztgraduális képzéseken is nagy igény van a drónhasználat oktatására, hiszen sok gyakorló szakember korábban még nem találkozott ezekkel az eszközökkel. A képzés során megtanulják a drónkezelési alapokat, megismerik ezt az új technológiát, a speciális vadgazdálkodási alkalmazási lehetőségeket.

Dr. Király Géza: A vadgazda mérnöki szak oktatásában már hosszú ideje részt veszünk. Intézetünk aktív a fotogrammetria és a térképezés területén, különös tekintettel a vadkárok felmérésére. Több mint húsz évvel ezelőtt is készítettünk már légifelvételeket – például sárkányrepülőről –, hogy segítsük a mezőgazdálkodók és vadgazdálkodók közötti viták objektív megoldását. Ezek a tevékenységek mindig is szorosan kapcsolódtak az oktatásunkhoz. Az utóbbi évek technológiai fejlődése – különösen a drónok elterjedése – azonban új lehetőségeket nyitott meg számunkra. A költséghatékonyabb, rugalmasabb megoldásoknak köszönhetően ma már sokkal könnyebben tudunk térképezni, dokumentálni, és ezeknek az eredményeknek a feldolgozását is beépítjük a képzéseinkbe. Oktatási tevékenységünk során elsősorban az erdőmérnöki és földmérőmérnöki szakokon hasznosítjuk a gyakorlatban szerzett tapasztalatokat, de a posztgraduális képzésekben is jelentős az érdeklődés, különösen azon kollégák részéről, akik korábban még nem találkoztak ezekkel a korszerű technológiákkal. Számukra ezek az új módszerek komoly hozzáadott értéket jelentenek szakmai fejlődésük szempontjából.

Soproni Egyetem: Milyen kihívásokkal szembesülnek a terepi munka során?

Kalmár Sándor: A kihívások technológiai és jogi oldalon is jelentkeznek. A technológiai fejlődés gyors, de az adatfeldolgozás – a milliónyi képpont kezelése, elemzése – továbbra is nehézkes. Emellett jogi akadályok is vannak: a légügyi szabályozás összetett, sok esetben nem egyértelmű, és nehéz minden engedélyt időben beszerezni.

László Richárd: Jelentős kihívás, hogy a mezőgazdasági munkák időpontját sok minden befolyásolja, például az időjárás alakulása, így nehezen tervezhetők. Éppen ezért fontos a naprakész kapcsolattartás a vadgazdálkodó és a mezőgazdálkodók között, de így is sok esetben a kaszálások időpontja csak az utolsó pillanatban válik véglegessé, ami megnehezíti a drónos mentések megszervezését.

Dr. Király Géza: A technológiai alkalmazások során több gyakorlati és környezeti kihívással szembesülünk. Tapasztalataink alapján a hajnali órák a legideálisabbak a hőkamerás megfigyelésre, mivel ebben az időszakban jelentkeznek a legnagyobb hőkülönbségek, így a célobjektumokat könnyebben észlelhetjük. Az azonosítást követően lehetőségünk van átváltani nappali kameraképre, amely sok esetben segíti a pontosabb beazonosítást. Napközben azonban a napsugárzás visszaverődése számos zavaró tényezőt okoz, még borult, egyöntetűen felhős időjárás esetén is. A napsugár ugyanis a felhőkön átsütve befolyásolja a képminőséget, ezáltal jelentősen csökkenti az észlelés hatékonyságát. Elméletileg az éjszakai repülés lehetőséget biztosíthatna számunkra, azonban a gyakorlatban ezt több tényező korlátozza. A mezőgazdasági területeken előforduló légvezetékekre is oda kell figyelni. Bár ezek nem minden esetben okoznak közvetlen problémát, mindenképpen számolnunk kell velük a repülések tervezése során, mivel biztonsági kockázatot hordozhatnak.

Soproni Egyetem: A hőkamerás technológia mennyire igényel előképzettséget?

Dr. Kalmár Sándor: A drónok kezeléséhez jogszabályok által előírt engedélyek és képzések szükségesek, ezek főként a drón mérete és a repülési környezet kockázati szintje alapján különböznek. Nem a kamera típusa szerint szabályozzák a repülést – tehát nem számít, hogy nappali kamerát, hőkamerát vagy multispektrális szenzort használ az operátor. Az egyetemen arra törekszünk, hogy hallgatóink ne csak megfeleljenek a jogi követelményeknek, hanem valódi, gyakorlati tudást mind a repülés, mind a feldolgozás területén. Nagy hangsúlyt fektetünk a képalkotó berendezések ismeretére – legyen az hőkamera, LiDAR vagy bármilyen más érzékelő. Ez a képzés részét képezi nappali és posztgraduális szinten is, sőt a doktori képzés hallgatói is aktívan bekapcsolódhatnak.

Dr. Király Géza: Már hosszú ideje foglalkozunk képfeldolgozással, kezdetben analóg, majd digitális képekkel. Ennek köszönhetően jelentős tapasztalatra tettünk szert ezen a területen. Amikor először találkoztunk hőkamera-felvételekkel, azonnal nyilvánvalóvá vált számunkra, hogy ez a technológia új, komoly kihívásokat tartogat – mind fizikailag, mind az adatok feldolgozása szempontjából.

A hőkamerák működésének fizikai háttere összetettebb, mint a hagyományos nappali kameráké, és ez a feldolgozási módszereinket is alaposan próbára teszi. Jelenleg például négy különböző típusú hőkamerával dolgozunk, melyek mindegyike kissé eltérő módon rögzíti a képeket. Ráadásul nem mindegyikhez áll rendelkezésre részletes dokumentáció, ami megnehezíti az eszközök egységes kezelését. A szenzorok paraméterei repüléstervezéskor, például vadszámlálás során, kulcsfontosságú szerepet játszanak. Ugyanakkor egy-egy sürgősebb bevetésnél, például vadmentés esetén, nagyobb szerepet kap a gyakorlat és az eszközhasználatban szerzett rutin – ebben a pilóta és mi is a saját tapasztalatainkra támaszkodunk. Minden egyes alkalommal tanulunk valami újat. Gyakran szembesülünk olyan kihívásokkal, amelyek korábban nem jelentkeztek. Így folyamatosan bővítjük tudásunkat, és egyre mélyebb ismeretekre teszünk szert ezen a dinamikusan fejlődő területen.

A Soproni Egyetem kutatói: Dr. Király Géza, Dr. Kalmár Sándor Flóris,  Dr. László Richárd 

Soproni Egyetem: Várható a technológia további fejlődése?
Dr. Király Géza: A technológia gyorsan fejlődik, de nem feltétlenül az árak csökkenése várható. Inkább abban látjuk a jövőt, hogy ugyanazért az árért egyre hatékonyabb, intelligensebb eszközöket kapunk. Már most is vannak olyan hőkamerák, amelyekbe mesterséges intelligenciát építettek be, hogy automatikusan detektáljanak objektumokat. Ez a fejlesztés iránya a közeljövőben.

Soproni Egyetem: Milyen jövőbeli terveik vannak a drónos technológia alkalmazása terén?
Dr. Kalmár Sándor: A cél egyértelmű: nagyobb léptékű és még hatékonyabb megfigyelési rendszerek kialakítása. Az Erdőmérnöki Karon jelenleg is több, nagyterületű vadlétszámbecslő projekt fut, ezek is lehetőséget nyújtanak a fejlődésre Emellett továbbra is azon dolgozunk, hogy a hallgatók gyakorlati tudást szerezzenek, részt vehessenek kutatásokban, és önállóan végezhessenek felméréseket akár doktori szinten is. Régen egy légi felvétel elkészítése éveket vett igénybe, ma már a hallgatók kimehetnek és önállóan dolgozhatnak, ami hatalmas előrelépés.

A drónos technológia tehát nem csupán eszköz, hanem szemléletmód is: a rugalmasság, a gyors reagálás és a folyamatos tanulás jellemzi. A hőkamerás megfigyelés, a távérzékelés és a precíziós mezőgazdaság egyre szorosabban kapcsolódik össze, mindezt pedig egyre több fiatal kutató és hallgató viszi tovább.