UAV-urile pot transporta o varietate de senzori de teledetecție, care pot obține informații multidimensionale, de înaltă precizie a terenurilor agricole și pot realiza monitorizarea dinamică a mai multor tipuri de informații despre terenurile agricole. Astfel de informații includ în principal informații despre distribuția spațială a culturilor (localizarea terenurilor agricole, identificarea speciilor de culturi, estimarea zonei și modificarea monitorizării dinamice, extracția infrastructurii de câmp), informațiile despre creșterea culturilor (parametri fenotipici pentru culturi, indicatori nutriționali, randament) și factori de stres de creștere a culturilor (umiditate pe teren, dăunători și boli).
Informații spațiale de terenuri agricole
Informațiile despre locația spațială a terenurilor agricole includ coordonate geografice ale câmpurilor și clasificărilor culturilor obținute prin discriminare vizuală sau recunoaștere a mașinilor. Limitele câmpului pot fi identificate prin coordonate geografice, iar zona de plantare poate fi, de asemenea, estimată. Metoda tradițională de digitalizare a hărților topografice ca hartă de bază pentru planificarea regională și estimarea zonei are o actualitate slabă, iar diferența dintre locația de graniță și situația reală este uriașă și îi lipsește intuiția, ceea ce nu conduce la implementarea agriculturii de precizie. Remetrul UAV poate obține informații complete despre locația spațială a terenurilor agricole în timp real, care are avantajele incomparabile ale metodelor tradiționale. Imaginile aeriene de la camerele digitale de înaltă definiție pot realiza identificarea și determinarea informațiilor spațiale de bază ale terenurilor agricole, iar dezvoltarea tehnologiei de configurare spațială îmbunătățește precizia și profunzimea cercetării privind informațiile despre locația terenurilor agricole și îmbunătățește rezoluția spațială în timp ce introduceți informații despre elevație, care realizează monitorizarea mai fină a informațiilor spațiale ale terenurilor agricole.
Informații despre creșterea culturilor
Creșterea culturilor poate fi caracterizată prin informații despre parametrii fenotipici, indicatori nutritivi și randament. Parametrii fenotipici includ acoperirea vegetației, indicele zonei frunzelor, biomasă, înălțimea plantelor, etc. Acești parametri sunt interrelaționați și caracterizează colectiv creșterea culturilor. Acești parametri sunt interrelaționați și caracterizează colectiv creșterea culturilor și sunt direct legate de randamentul final. Sunt dominante în cercetarea de monitorizare a informațiilor agricole și au fost efectuate mai multe studii.
1) Parametri fenotipici de cultură
Indicele zonei frunzelor (LAI) este suma unei suprafețe de frunze verzi unilaterale pe suprafața unității, care poate caracteriza mai bine absorbția și utilizarea de energie a culturii și este strâns legată de acumularea materialului și randamentul final. Indicele zonei frunzelor este unul dintre principalii parametri de creștere a culturilor monitorizați în prezent de către teledetecție UAV. Calcularea indicilor de vegetație (indicele vegetației raportului, indicele de vegetație normalizat, indicele de vegetație de condiționare a solului, indicele de vegetație de diferență etc.) cu date multispectrale și stabilirea modelelor de regresie cu date de adevăr la sol este o metodă mai matură pentru a inversa parametrii fenotipici.
Biomasa de la sol în etapa de creștere târzie a culturilor este strâns legată atât de randament, cât și de calitate. În prezent, estimarea biomasei prin teledetecția UAV în agricultură încă folosește în mare parte date multispectrale, extrage parametrii spectrali și calculează indicele de vegetație pentru modelare; Tehnologia de configurare spațială are anumite avantaje în estimarea biomasei.
2) Indicatori nutritivi pentru culturi
Monitorizarea tradițională a stării nutriționale a culturilor necesită eșantionare pe teren și analiză chimică interioară pentru a diagnostica conținutul de nutrienți sau indicatori (clorofilă, azot etc.), în timp ce teledetectarea UAV se bazează pe faptul că diferite substanțe au caracteristici specifice ale reflectării spectrale-absorbție pentru diagnostic. Clorofila este monitorizată pe baza faptului că are două regiuni puternice de absorbție în banda de lumină vizibilă, și anume partea roșie a 640-663 nm și partea albastră-violetă de 430-460 nm, în timp ce absorbția este slabă la 550 nm. Caracteristicile de culoare și textura frunzelor se schimbă atunci când culturile sunt deficitare, iar descoperirea caracteristicilor statistice ale culorii și texturii corespunzătoare diferitelor deficiențe și proprietăți conexe este cheia monitorizării nutrienților. Similar cu monitorizarea parametrilor de creștere, selecția de benzi caracteristice, indici de vegetație și modele de predicție este încă principalul conținut al studiului.
3) Randamentul culturilor
Creșterea randamentului culturilor este principalul obiectiv al activităților agricole, iar estimarea exactă a randamentului este importantă atât pentru departamentele de decizie a producției agricole, cât și a managementului. Numeroși cercetători au încercat să stabilească modele de estimare a randamentului cu o precizie mai mare de predicție prin analiza multifactor.
Umiditatea agricolă
Umiditatea terenurilor agricole este adesea monitorizată prin metode cu infraroșu termic. În zonele cu o acoperire ridicată a vegetației, închiderea stomatei de frunze reduce pierderea de apă din cauza transpirației, ceea ce reduce fluxul de căldură latent la suprafață și crește fluxul de căldură sensibil la suprafață, care la rândul său provoacă o creștere a temperaturii baldachinului, care este considerată a fi temperatura baldachinului plantelor. Deoarece reflectarea echilibrului energetic al culturilor din indicele de tensiune a apei poate cuantifica relația dintre conținutul de apă de cultură și temperatura baldachinului, astfel încât temperatura baldachinului obținută de senzorul cu infraroșu termic poate reflecta starea de umiditate a terenului agricol; Solul gol sau acoperirea vegetației în zone mici, pot fi utilizate pentru a inversa indirect umiditatea solului cu temperatura subteranului, care este principiul că: Căldura specifică a apei este mare, temperatura căldurii este lentă la modificare, astfel încât distribuția spațială a temperaturii subteranei în timpul zilei poate fi reflectată indirect în distribuția umerii solului. Prin urmare, distribuția spațială a temperaturii subterane de zi poate reflecta indirect distribuția umidității solului. În monitorizarea temperaturii baldachinului, solul gol este un factor important de interferență. Unii cercetători au studiat relația dintre temperatura solului gol și acoperirea solului culturii, au clarificat decalajul dintre măsurătorile temperaturii baldachinului cauzate de solul gol și valoarea adevărată și au folosit rezultatele corectate în monitorizarea umidității terenurilor agricole pentru a îmbunătăți precizia rezultatelor monitorizării. În gestionarea reală a producției de terenuri agricole, scurgerea de umiditate pe teren este, de asemenea, în centrul atenției, au existat studii care au utilizat imagini cu infraroșu pentru a monitoriza scurgerea de umiditate a canalului de irigare, precizia poate ajunge la 93%.
Dăunători și boli
Utilizarea monitorizării reflectanței spectrale aproape infraroșii a dăunătorilor și bolilor plantelor, pe baza: frunzelor din regiunea aproape infraroșu a reflecției de către țesutul de burete și controlul țesutului gardului, plante sănătoase, aceste două goluri de țesut umplute cu umiditate și expansiune, este un bun reflector al diferitelor radiații; Când planta este deteriorată, frunza este deteriorată, țesutul ofilit, apa este redusă, reflecția infraroșu este redusă până la pierderea.
Monitorizarea termică în infraroșu a temperaturii este, de asemenea, un indicator important al dăunătorilor și bolilor pentru culturi. Plantele în condiții sănătoase, în principal prin controlul deschiderii stomatale a frunzelor și închiderea reglării de transpirație, pentru a menține stabilitatea propriei temperaturi; În cazul bolii, vor apărea modificări patologice, interacțiunile agentului patogen în agentul patogen asupra plantei, în special asupra aspectelor legate de transpirație ale impactului vor determina partea infestată a creșterii și căderii temperaturii. În general, detectarea plantelor duce la o dereglare a deschiderii stomatale și, prin urmare, transpirația este mai mare în zona bolnavă decât în zona sănătoasă. Transpirația viguroasă duce la o scădere a temperaturii zonei infectate și la o diferență de temperatură mai ridicată pe suprafața frunzelor decât în frunza normală până când apar pete necrotice pe suprafața frunzei. Celulele din zona necrotică sunt complet moarte, transpirația în acea parte se pierde complet, iar temperatura începe să crească, dar deoarece restul frunzei începe să fie infectate, diferența de temperatură pe suprafața frunzelor este întotdeauna mai mare decât cea a unei plante sănătoase.
Alte informații
În domeniul monitorizării informațiilor privind terenurile agricole, datele de teledetecție UAV au o gamă mai largă de aplicații. De exemplu, poate fi utilizat pentru a extrage zona căzută a porumbului folosind mai multe caracteristici de textură, pentru a reflecta nivelul de maturitate al frunzelor în timpul etapei de maturitate a bumbacului folosind indicele NDVI și generează hărți de prescripție pentru aplicarea acidului abscisic care pot ghida eficient pulverizarea acidului abscisic pe bumbac pentru a evita aplicarea excesivă a pesticidelor, etc. Conform nevoilor monitorizării și gestionării terenurilor agricole, este o tendință inevitabilă pentru dezvoltarea viitoare a agriculturii informatizate și digitalizate de a explora continuu informațiile datelor de teledetecție UAV și a extinde câmpurile sale de aplicații.
Timpul post: 25-2024 decembrie