UAV môžu niesť rôzne senzory diaľkového snímania, ktoré dokážu získať viacrozmerné, vysoko presné informácie o poľnohospodárskej pôde a realizovať dynamické monitorovanie viacerých typov informácií o poľnohospodárskej pôde. Takéto informácie zahŕňajú najmä informácie o priestorovej distribúcii plodín (lokalizácia poľnohospodárskej pôdy, identifikácia druhov plodín, odhad plochy a dynamické monitorovanie zmien, extrakcia infraštruktúry poľa), informácie o raste plodín (fenotypové parametre plodín, nutričné ukazovatele, výnos) a stresové faktory rastu plodín (vlhkosť poľa). , škodcovia a choroby) dynamika.
Priestorové informácie o poľnohospodárskej pôde
Informácie o priestorovej polohe poľnohospodárskej pôdy zahŕňajú geografické súradnice polí a klasifikáciu plodín získanú vizuálnou diskrimináciou alebo strojovým rozpoznávaním. Hranice poľa sa dajú identifikovať pomocou geografických súradníc a tiež sa dá odhadnúť oblasť výsadby. Tradičná metóda digitalizácie topografických máp ako podkladovej mapy pre regionálne plánovanie a odhad plochy má nízku aktuálnosť a rozdiel medzi polohou hranice a skutočnou situáciou je obrovský a chýba mu intuícia, čo neprospieva implementácii presného poľnohospodárstva. Diaľkový prieskum UAV dokáže získať komplexné priestorové informácie o polohe poľnohospodárskej pôdy v reálnom čase, čo má neporovnateľné výhody tradičných metód. Letecké snímky z digitálnych kamier s vysokým rozlíšením môžu realizovať identifikáciu a určenie základných priestorových informácií o poľnohospodárskej pôde a vývoj technológie priestorovej konfigurácie zlepšuje presnosť a hĺbku výskumu informácií o polohe poľnohospodárskej pôdy a zlepšuje priestorové rozlíšenie pri zavádzaní informácií o nadmorskej výške. , ktorá realizuje jemnejšie sledovanie priestorových informácií poľnohospodárskej pôdy.
Informácie o raste plodín
Rast plodín možno charakterizovať informáciami o fenotypových parametroch, nutričných ukazovateľoch a výnosoch. Fenotypové parametre zahŕňajú vegetačný kryt, index listovej plochy, biomasu, výšku rastlín atď. Tieto parametre sú vzájomne prepojené a súhrnne charakterizujú rast plodín. Tieto parametre sú vzájomne prepojené a súhrnne charakterizujú rast plodín a priamo súvisia s konečným výnosom. Sú dominantné vo výskume monitorovania informácií o farmách a bolo vykonaných viac štúdií.
1) Fenotypové parametre plodín
Index listovej plochy (LAI) je súčet jednostrannej plochy zelených listov na jednotku plochy, ktorý môže lepšie charakterizovať absorpciu a využitie svetelnej energie plodinou a úzko súvisí s akumuláciou materiálu plodiny a konečným výnosom. Index listovej plochy je jedným z hlavných parametrov rastu plodín, ktoré v súčasnosti monitoruje diaľkový prieskum UAV. Výpočet vegetačných indexov (pomerový vegetačný index, normalizovaný vegetačný index, pôdny kondicionačný vegetačný index, rozdielový vegetačný index atď.) s multispektrálnymi údajmi a vytvorenie regresných modelov s údajmi o pravdivosti základov je zrelšou metódou na inverziu fenotypových parametrov.
Nadzemná biomasa v neskorom rastovom štádiu plodín úzko súvisí s úrodou aj kvalitou. V súčasnosti odhad biomasy pomocou diaľkového prieskumu UAV v poľnohospodárstve stále väčšinou používa multispektrálne údaje, extrahuje spektrálne parametre a vypočítava vegetačný index pre modelovanie; Technológia priestorovej konfigurácie má určité výhody pri odhade biomasy.
2) Nutričné ukazovatele plodín
Tradičné monitorovanie nutričného stavu plodín si vyžaduje odber vzoriek v teréne a chemickú analýzu v interiéri na diagnostikovanie obsahu živín alebo indikátorov (chlorofyl, dusík atď.), zatiaľ čo diaľkové snímanie UAV je založené na skutočnosti, že rôzne látky majú špecifické spektrálne odrazové a absorpčné charakteristiky. diagnózy. Chlorofyl je monitorovaný na základe skutočnosti, že má dve silné absorpčné oblasti v pásme viditeľného svetla, a to červenú časť 640-663 nm a modrofialovú časť 430-460 nm, pričom absorpcia je slabá pri 550 nm. Charakteristiky farby a štruktúry listov sa menia, keď sú plodiny nedostatočné, a objavenie štatistických charakteristík farby a štruktúry zodpovedajúcich rôznym nedostatkom a súvisiacim vlastnostiam je kľúčom k monitorovaniu živín. Podobne ako pri sledovaní rastových parametrov je stále hlavnou náplňou štúdie výber charakteristických pásiem, vegetačných indexov a predikčných modelov.
3) Výnos plodiny
Zvyšovanie úrody plodín je hlavným cieľom poľnohospodárskych činností a presný odhad úrody je dôležitý tak pre poľnohospodársku výrobu, ako aj pre oddelenia rozhodovania o riadení. Mnoho výskumníkov sa pokúsilo vytvoriť modely odhadu výnosov s vyššou presnosťou predikcie prostredníctvom multifaktorovej analýzy.
Poľnohospodárska vlhkosť
Vlhkosť poľnohospodárskej pôdy sa často monitoruje tepelnými infračervenými metódami. V oblastiach s vysokým vegetačným krytom znižuje uzavretie prieduchov listov stratu vody v dôsledku transpirácie, čím sa znižuje tok latentného tepla na povrchu a zvyšuje sa citeľný tepelný tok na povrchu, čo následne spôsobuje zvýšenie teploty zápoja, čo je sa považuje za teplotu vrchlíka rastliny. Keďže odráža energetickú bilanciu plodín indexu vodného stresu, môže kvantifikovať vzťah medzi obsahom vody v plodinách a teplotou porastu, takže teplota porastu získaná tepelným infračerveným snímačom môže odrážať stav vlhkosti poľnohospodárskej pôdy; holá pôda alebo vegetačný kryt na malých plochách, možno použiť na nepriamu inverziu pôdnej vlhkosti s teplotou podpovrchu, čo je princíp, že: špecifické teplo vody je veľké, teplota tepla sa mení pomaly, takže priestorové rozloženie teploty podpovrchu počas dňa sa môže nepriamo premietnuť do rozloženia pôdnej vlhkosti. Priestorové rozloženie dennej podpovrchovej teploty preto môže nepriamo odrážať rozloženie pôdnej vlhkosti. Pri monitorovaní teploty zápoja je holá pôda dôležitým interferenčným faktorom. Niektorí výskumníci študovali vzťah medzi teplotou holej pôdy a pôdnym krytom plodín, objasnili rozdiel medzi meraniami teploty koruny spôsobenou holou pôdou a skutočnou hodnotou a použili opravené výsledky pri monitorovaní vlhkosti poľnohospodárskej pôdy na zlepšenie presnosti monitorovania. výsledky. Pri skutočnom riadení produkcie poľnohospodárskej pôdy je stredobodom pozornosti aj únik vlhkosti z poľa, boli vykonané štúdie využívajúce infračervené snímače na monitorovanie úniku vlhkosti zo zavlažovacieho kanála, presnosť môže dosiahnuť 93%.
Škodcovia a choroby
Použitie monitorovania spektrálnej odrazovosti v blízkej infračervenej oblasti u škodcov a chorôb rastlín na základe: listov v blízkej infračervenej oblasti odrazu pletivom huby a plotového pletiva, zdravých rastlín, týchto dvoch medzier v tkanivách vyplnených vlhkosťou a expanziou , je dobrým reflektorom rôzneho žiarenia; pri poškodení rastliny sa poškodí list, zvädne pletivo, zníži sa voda, zníži sa infračervený odraz až do stratena.
Tepelné infračervené monitorovanie teploty je tiež dôležitým indikátorom škodcov a chorôb plodín. Rastliny v zdravých podmienkach, hlavne prostredníctvom kontroly prieduchového otvárania listov a zatvárania regulácie transpirácie, aby sa udržala stabilita ich vlastnej teploty; v prípade choroby dôjde k patologickým zmenám, interakcie patogén - hostiteľ v patogéne na rastline, najmä na transpiračné aspekty vplyvu určia zamorenú časť vzostup a pokles teploty. Vo všeobecnosti, snímanie rastlín vedie k deregulácii otvorenia prieduchov, a teda transpirácia je vyššia v chorej oblasti ako v zdravej oblasti. Intenzívna transpirácia vedie k zníženiu teploty infikovanej oblasti a vyššiemu teplotnému rozdielu na povrchu listu ako na normálnom liste, až kým sa na povrchu listu neobjavia nekrotické škvrny. Bunky v nekrotickej oblasti sú úplne mŕtve, transpirácia v tejto časti je úplne stratená a teplota začína stúpať, ale pretože zvyšok listu začína byť infikovaný, teplotný rozdiel na povrchu listu je vždy vyšší ako zdravá rastlina.
Ďalšie informácie
V oblasti monitorovania informácií o poľnohospodárskej pôde majú dáta diaľkového prieskumu UAV širší rozsah aplikácií. Môže sa napríklad použiť na extrakciu spadnutej plochy kukurice pomocou viacerých textúrnych prvkov, odrážať úroveň zrelosti listov počas štádia zrelosti bavlny pomocou indexu NDVI a vytvárať aplikačné aplikačné mapy kyseliny abscisovej, ktoré môžu účinne riadiť postrek kyselinou abscisovou. na bavlne, aby sa zabránilo nadmernej aplikácii pesticídov a pod. Podľa potrieb monitorovania a manažmentu poľnohospodárskej pôdy je nevyhnutným trendom budúceho rozvoja informatizovaného a digitalizovaného poľnohospodárstva neustále skúmať informácie o údajoch diaľkového prieskumu UAV a rozširovať jeho aplikačné polia.
Čas odoslania: 24. decembra 2024