UAV boleh membawa pelbagai penderia penderiaan jauh, yang boleh memperoleh maklumat tanah ladang berbilang dimensi, berketepatan tinggi dan merealisasikan pemantauan dinamik ke atas pelbagai jenis maklumat tanah ladang. Maklumat sedemikian terutamanya termasuk maklumat taburan spatial tanaman (penyetempatan tanah ladang, pengenalpastian spesies tanaman, anggaran kawasan dan pemantauan dinamik perubahan, pengekstrakan infrastruktur lapangan), maklumat pertumbuhan tanaman (parameter fenotip tanaman, penunjuk pemakanan, hasil), dan faktor tekanan pertumbuhan tanaman (kelembapan ladang). , perosak dan penyakit) dinamik.
Maklumat Spatial Tanah Ladang
Maklumat lokasi spatial tanah ladang termasuk koordinat geografi ladang dan klasifikasi tanaman yang diperoleh melalui diskriminasi visual atau pengecaman mesin. Sempadan padang boleh dikenal pasti dengan koordinat geografi, dan kawasan penanaman juga boleh dianggarkan. Kaedah tradisional mendigitalkan peta topografi sebagai peta asas untuk perancangan wilayah dan anggaran kawasan mempunyai ketepatan masa yang lemah, dan perbezaan antara lokasi sempadan dan keadaan sebenar adalah besar dan kurang intuisi, yang tidak kondusif untuk pelaksanaan pertanian ketepatan. Penderiaan jauh UAV boleh mendapatkan maklumat lokasi spatial komprehensif tanah ladang dalam masa nyata, yang mempunyai kelebihan yang tiada tandingan kaedah tradisional. Imej udara daripada kamera digital definisi tinggi boleh merealisasikan pengenalpastian dan penentuan maklumat spatial asas tanah ladang, dan pembangunan teknologi konfigurasi spatial meningkatkan ketepatan dan kedalaman penyelidikan mengenai maklumat lokasi tanah ladang, dan menambah baik resolusi spatial sambil memperkenalkan maklumat ketinggian , yang merealisasikan pemantauan yang lebih baik terhadap maklumat spatial tanah ladang.
Maklumat Pertumbuhan Tanaman
Pertumbuhan tanaman boleh dicirikan oleh maklumat tentang parameter fenotip, penunjuk pemakanan, dan hasil. Parameter fenotip termasuk penutup tumbuh-tumbuhan, indeks kawasan daun, biojisim, ketinggian tumbuhan, dll. Parameter ini saling berkaitan dan secara kolektif mencirikan pertumbuhan tanaman. Parameter ini saling berkaitan dan secara kolektif mencirikan pertumbuhan tanaman dan berkaitan secara langsung dengan hasil akhir. Mereka dominan dalam penyelidikan pemantauan maklumat ladang dan lebih banyak kajian telah dijalankan.
1) Parameter Fenotip Tanaman
Indeks keluasan daun (LAI) ialah jumlah luas daun hijau satu sisi per unit luas permukaan, yang boleh mencirikan penyerapan dan penggunaan tenaga cahaya tanaman dengan lebih baik, dan berkait rapat dengan pengumpulan bahan tanaman dan hasil akhir. Indeks kawasan daun adalah salah satu parameter pertumbuhan tanaman utama yang kini dipantau oleh penderiaan jauh UAV. Mengira indeks tumbuh-tumbuhan (nisbah indeks tumbuh-tumbuhan, indeks tumbuh-tumbuhan ternormal, indeks tumbuh-tumbuhan penyaman tanah, indeks tumbuhan perbezaan, dll.) dengan data berbilang spektrum dan mewujudkan model regresi dengan data kebenaran tanah ialah kaedah yang lebih matang untuk menyongsangkan parameter fenotip.
Biojisim di atas tanah pada peringkat akhir pertumbuhan tanaman berkait rapat dengan hasil dan kualiti. Pada masa ini, anggaran biojisim oleh penderiaan jauh UAV dalam pertanian masih kebanyakannya menggunakan data berbilang spektrum, mengekstrak parameter spektrum dan mengira indeks tumbuh-tumbuhan untuk pemodelan; teknologi konfigurasi spatial mempunyai kelebihan tertentu dalam penganggaran biojisim.
2) Petunjuk Pemakanan Tanaman
Pemantauan tradisional status pemakanan tanaman memerlukan pensampelan lapangan dan analisis kimia dalaman untuk mendiagnosis kandungan nutrien atau penunjuk (klorofil, nitrogen, dll.), manakala penderiaan jauh UAV adalah berdasarkan fakta bahawa bahan yang berbeza mempunyai ciri-ciri penyerapan pemantulan spektrum khusus untuk diagnosis. Klorofil dipantau berdasarkan fakta bahawa ia mempunyai dua kawasan penyerapan yang kuat dalam jalur cahaya kelihatan, iaitu bahagian merah 640-663 nm dan bahagian biru-ungu 430-460 nm, manakala penyerapan lemah pada 550 nm. Ciri warna dan tekstur daun berubah apabila tanaman kekurangan, dan menemui ciri statistik warna dan tekstur yang sepadan dengan kekurangan yang berbeza dan sifat berkaitan adalah kunci kepada pemantauan nutrien. Sama seperti pemantauan parameter pertumbuhan, pemilihan jalur ciri, indeks tumbuh-tumbuhan dan model ramalan masih menjadi kandungan utama kajian.
3) Hasil Tanaman
Meningkatkan hasil tanaman adalah matlamat utama aktiviti pertanian, dan anggaran hasil yang tepat adalah penting untuk kedua-dua pengeluaran pertanian dan jabatan membuat keputusan pengurusan. Ramai penyelidik telah cuba mewujudkan model anggaran hasil dengan ketepatan ramalan yang lebih tinggi melalui analisis multifaktor.
Kelembapan Pertanian
Kelembapan tanah ladang sering dipantau oleh kaedah inframerah terma. Di kawasan yang mempunyai penutupan tumbuh-tumbuhan yang tinggi, penutupan stomata daun mengurangkan kehilangan air akibat transpirasi, yang mengurangkan fluks haba pendam di permukaan dan meningkatkan fluks haba yang boleh dirasai di permukaan, yang seterusnya menyebabkan peningkatan suhu kanopi, yang dianggap sebagai suhu kanopi tumbuhan. Memandangkan mencerminkan keseimbangan tenaga tanaman indeks tegasan air boleh mengukur hubungan antara kandungan air tanaman dan suhu kanopi, jadi suhu kanopi yang diperoleh oleh sensor inframerah terma boleh mencerminkan status kelembapan tanah ladang; tanah kosong atau penutup tumbuh-tumbuhan di kawasan kecil, boleh digunakan untuk menyongsangkan kelembapan tanah secara tidak langsung dengan suhu bawah permukaan, yang merupakan prinsip bahawa: haba tentu air adalah besar, suhu haba perlahan berubah, jadi taburan spatial suhu bawah permukaan pada siang hari secara tidak langsung dapat dicerminkan dalam taburan lembapan tanah. Oleh itu, taburan spatial suhu bawah permukaan siang hari secara tidak langsung dapat mencerminkan taburan lembapan tanah. Dalam pemantauan suhu kanopi, tanah kosong merupakan faktor gangguan yang penting. Sesetengah penyelidik telah mengkaji hubungan antara suhu tanah kosong dan penutup tanah tanaman, menjelaskan jurang antara ukuran suhu kanopi yang disebabkan oleh tanah kosong dan nilai sebenar, dan menggunakan keputusan yang diperbetulkan dalam pemantauan kelembapan tanah ladang untuk meningkatkan ketepatan pemantauan. keputusan. Dalam pengurusan pengeluaran tanah ladang sebenar, kebocoran lembapan lapangan juga menjadi tumpuan perhatian, terdapat kajian menggunakan pengimej inframerah untuk memantau kebocoran lembapan saluran pengairan, ketepatan boleh mencapai 93%.
Perosak dan Penyakit
Penggunaan pemantauan pemantulan spektrum inframerah hampir perosak dan penyakit tumbuhan, berdasarkan: daun di kawasan inframerah dekat pantulan oleh tisu span dan kawalan tisu pagar, tumbuhan yang sihat, kedua-dua jurang tisu ini dipenuhi dengan kelembapan dan pengembangan , adalah pemantul yang baik bagi pelbagai sinaran; apabila tumbuhan rosak, daun rosak, tisu layu, air berkurangan, pantulan inframerah berkurangan sehingga hilang.
Pemantauan suhu inframerah terma juga merupakan penunjuk penting bagi perosak dan penyakit tanaman. Tumbuhan dalam keadaan sihat, terutamanya melalui kawalan pembukaan dan penutupan stomata daun peraturan transpirasi, untuk mengekalkan kestabilan suhu mereka sendiri; dalam kes penyakit, perubahan patologi akan berlaku, interaksi patogen - perumah dalam patogen pada tumbuhan, terutamanya pada aspek kesan yang berkaitan dengan transpirasi akan menentukan bahagian yang diserang kenaikan dan penurunan suhu. Secara amnya, penderiaan tumbuhan membawa kepada penyahkawalseliaan pembukaan stomata, dan dengan itu transpirasi lebih tinggi di kawasan berpenyakit berbanding di kawasan yang sihat. Transpirasi yang kuat membawa kepada penurunan suhu kawasan yang dijangkiti dan perbezaan suhu yang lebih tinggi pada permukaan daun berbanding dengan daun biasa sehingga bintik-bintik nekrotik muncul pada permukaan daun. Sel-sel di kawasan nekrotik mati sepenuhnya, transpirasi di bahagian itu hilang sepenuhnya, dan suhu mula meningkat, tetapi kerana bahagian daun yang lain mula dijangkiti, perbezaan suhu pada permukaan daun sentiasa lebih tinggi daripada tumbuhan yang sihat.
Maklumat Lain
Dalam bidang pemantauan maklumat tanah ladang, data penderiaan jauh UAV mempunyai rangkaian aplikasi yang lebih luas. Sebagai contoh, ia boleh digunakan untuk mengekstrak kawasan jagung yang jatuh menggunakan pelbagai ciri tekstur, mencerminkan tahap kematangan daun semasa peringkat kematangan kapas menggunakan indeks NDVI, dan menjana peta preskripsi penggunaan asid absisik yang boleh membimbing penyemburan asid absisik secara berkesan. pada kapas untuk mengelakkan penggunaan racun perosak yang berlebihan, dan sebagainya. Mengikut keperluan pemantauan dan pengurusan tanah ladang, adalah satu trend yang tidak dapat dielakkan untuk pembangunan masa depan pertanian bermaklumat dan digital untuk meneroka maklumat data penderiaan jauh UAV dan mengembangkan bidang aplikasinya secara berterusan.
Masa siaran: Dis-24-2024