Gli UAV possono trasportare una varietà di sensori di telerilevamento, che possono ottenere informazioni su terreni agricoli multidimensionali e di alta precisione e realizzare il monitoraggio dinamico di più tipi di informazioni sui terreni agricoli. Tali informazioni includono principalmente informazioni sulla distribuzione spaziale delle colture (localizzazione dei terreni agricoli, identificazione delle specie di colture, stima dell'area e monitoraggio dinamico del cambiamento, estrazione di infrastrutture sul campo), informazioni sulla crescita delle colture (parametri fenotipici delle colture, indicatori nutrizionali, resa) e fattori di stress della crescita delle colture (umidità sul campo, parassiti e malattie).
Informazioni spaziali del terreno agricolo
Le informazioni sulla posizione spaziale dei terreni agricoli includono coordinate geografiche dei campi e classificazioni delle colture ottenute attraverso la discriminazione visiva o il riconoscimento delle macchine. I confini del campo possono essere identificati dalle coordinate geografiche e anche l'area di semina. Il metodo tradizionale di digitalizzazione delle mappe topografiche come mappa di base per la pianificazione e la stima dell'area regionali ha una scarsa tempestività e la differenza tra la posizione del confine e la situazione reale è enorme e manca di intuizione, che non favorisce l'implementazione dell'agricoltura di precisione. Il telerilevamento UAV può ottenere informazioni complete sulla posizione spaziale dei terreni agricoli in tempo reale, che presenta incomparabili vantaggi dei metodi tradizionali. Le immagini aeree di telecamere digitali ad alta definizione possono realizzare l'identificazione e la determinazione delle informazioni spaziali di base dei terreni agricoli e lo sviluppo della tecnologia di configurazione spaziale migliora la precisione e la profondità della ricerca sulle informazioni sulla posizione dei terreni agricoli e migliora la risoluzione spaziale mentre introduce le informazioni di elevazione, che realizza un monitoraggio più bello delle informazioni spaziali di agricoltura.
Informazioni sulla crescita delle colture
La crescita delle colture può essere caratterizzata da informazioni su parametri fenotipici, indicatori nutrizionali e resa. I parametri fenotipici includono la copertura della vegetazione, l'indice dell'area fogliare, la biomassa, l'altezza delle piante, ecc. Questi parametri sono correlati e caratterizzano collettivamente la crescita delle colture. Questi parametri sono correlati e caratterizzano collettivamente la crescita delle colture e sono direttamente correlati alla resa finale. Sono dominanti nella ricerca sul monitoraggio delle informazioni agricole e sono stati condotti ulteriori studi.
1) Parametri fenotipici della coltura
L'indice dell'area fogliare (LAI) è la somma dell'area fogliare verde unilaterale per unità di superficie, che può caratterizzare meglio l'assorbimento e l'utilizzo dell'energia della luce del raccolto ed è strettamente correlata all'accumulo di materiale della coltura e alla resa finale. L'indice dell'area fogliare è uno dei principali parametri di crescita delle colture attualmente monitorati dal telerilevamento UAV. Calcolo degli indici di vegetazione (indice di vegetazione del rapporto, indice di vegetazione normalizzato, indice di vegetazione di condizionamento del suolo, indice di vegetazione di differenza, ecc.) Con dati multispettrali e stabilire modelli di regressione con dati di verità a terra è un metodo più maturo per invertire i parametri fenotipici.
La biomassa fuori terra nella fase di crescita tardiva delle colture è strettamente correlata sia alla resa che alla qualità. Allo stato attuale, la stima della biomassa da parte del telerilevamento UAV in agricoltura utilizza ancora principalmente dati multispettrali, estratti parametri spettrali e calcola l'indice di vegetazione per la modellazione; La tecnologia di configurazione spaziale presenta alcuni vantaggi nella stima della biomassa.
2) Indicatori nutrizionali delle colture
Il monitoraggio tradizionale dello stato nutrizionale delle colture richiede il campionamento del campo e l'analisi chimica interna per diagnosticare il contenuto di nutrienti o indicatori (clorofilla, azoto, ecc.), Mentre il telerilevamento UAV si basa sul fatto che le diverse sostanze hanno caratteristiche specifiche di assorbimento spettrale per la diagnosi. La clorofilla è monitorata in base al fatto che ha due forti regioni di assorbimento nella banda di luce visibile, vale a dire la parte rossa di 640-663 nm e la parte blu-viola di 430-460 nm, mentre l'assorbimento è debole a 550 nm. Le caratteristiche del colore e della trama delle foglie cambiano quando le colture sono carenti e la scoperta delle caratteristiche statistiche del colore e della trama corrispondenti a diverse carenze e proprietà correlate è la chiave per il monitoraggio dei nutrienti. Simile al monitoraggio dei parametri di crescita, la selezione di bande caratteristiche, indici di vegetazione e modelli di previsione è ancora il contenuto principale dello studio.
3) Resa delle colture
L'aumento della resa delle colture è l'obiettivo principale delle attività agricole e la stima accurata della resa è importante sia per i dipartimenti decisionali di produzione agricola che per la gestione. Numerosi ricercatori hanno cercato di stabilire modelli di stima del rendimento con una maggiore precisione di previsione attraverso un'analisi multifattoriale.
Umidità agricola
L'umidità dei terreni agricoli è spesso monitorata con metodi a infrarossi termici. Nelle aree con alta copertura vegetazione, la chiusura degli stomi fogliare riduce la perdita d'acqua dovuta alla traspirazione, che riduce il flusso di calore latente in superficie e aumenta il flusso di calore sensibile in superficie, che a sua volta provoca un aumento della temperatura del baldacchino, che è considerato la temperatura della telaio della pianta. Poiché riflettendo il bilancio energetico delle colture dell'indice di stress dell'acqua può quantificare la relazione tra il contenuto di acqua delle colture e la temperatura del baldacchino, quindi la temperatura del baldacchino ottenuta dal sensore a infrarossi termico può riflettere lo stato di umidità dei terreni agricoli; Il suolo nudo o la copertura della vegetazione in piccole aree, può essere utilizzata per invertire indirettamente l'umidità del suolo con la temperatura del sottosuolo, che è il principio secondo cui: il calore specifico dell'acqua è grande, la temperatura della calore è lenta a cambiare, quindi la distribuzione spaziale della temperatura del sottosuolo può essere riflessa indirettamente nella distribuzione del suolo. Pertanto, la distribuzione spaziale della temperatura del sottosuolo diurno può riflettere indirettamente la distribuzione dell'umidità del suolo. Nel monitoraggio della temperatura del baldacchino, il terreno nudo è un importante fattore di interferenza. Alcuni ricercatori hanno studiato la relazione tra la temperatura del suolo nudo e la copertura del terreno delle colture, ha chiarito il divario tra le misurazioni della temperatura del baldacchino causate dal suolo nudo e il valore reale e hanno utilizzato i risultati corretti nel monitoraggio dell'umidità dei terreni agricoli per migliorare l'accuratezza dei risultati del monitoraggio. Nell'attuale gestione della produzione di terreni agricoli, anche la perdita di umidità sul campo è al centro dell'attenzione, ci sono stati studi che utilizzano immagini a infrarossi per monitorare la perdita di umidità del canale di irrigazione, l'accuratezza può raggiungere il 93%.
Parassiti e malattie
L'uso del monitoraggio della riflettanza spettrale del vicino infrarosso di parassiti e malattie delle piante, basato su: foglie nella regione del vicino infrarosso del riflesso da parte del tessuto di spugna e del controllo del tessuto di recinzione, piante sane, queste due spazi per tessuti riempiti di umidità ed espansione, sono un buon riflettore di varie radiazioni; Quando la pianta è danneggiata, la foglia è danneggiata, il tessuto appassito, l'acqua viene ridotta, la riflessione a infrarossi viene ridotta fino a quando non perde.
Il monitoraggio a infrarossi termici della temperatura è anche un indicatore importante dei parassiti e delle malattie delle colture. Piante in condizioni sane, principalmente attraverso il controllo dell'apertura stomatica fogliare e la chiusura della regolazione della traspirazione, per mantenere la stabilità della propria temperatura; Nel caso della malattia, si verificheranno cambiamenti patologici, le interazioni dell'ospite patogeno nell'agente patogeno sulla pianta, in particolare sugli aspetti dell'impatto correlati alla traspirazione, determinerà la parte infestata dell'aumento e della caduta della temperatura. In generale, il rilevamento delle piante porta a una deregolamentazione dell'apertura stomatica, e quindi la traspirazione è più elevata nell'area malata che nell'area sana. La vigorosa traspirazione porta a una diminuzione della temperatura dell'area infetta e una maggiore differenza di temperatura sulla superficie fogliare rispetto alla foglia normale fino a quando non compaiono punti necrotici sulla superficie della foglia. Le cellule nell'area necrotica sono completamente morte, la traspirazione in quella parte è completamente persa e la temperatura inizia ad aumentare, ma poiché il resto della foglia inizia a essere infettati, la differenza di temperatura sulla superficie delle foglie è sempre più alta di quella di una pianta sana.
Altre informazioni
Nel campo del monitoraggio delle informazioni sui terreni agricoli, i dati di telerilevamento UAV hanno una gamma più ampia di applicazioni. Ad esempio, può essere utilizzato per estrarre l'area caduta del mais utilizzando più caratteristiche di trama, riflettere il livello di maturità delle foglie durante lo stadio di maturità del cotone usando l'indice NDVI e generare mappe di prescrizione dell'applicazione dell'acido abscisico che possono guidare efficacemente la spruzzatura dell'acido abscisico sul cotone per evitare l'eccessiva applicazione dei pesticidi e così via. Secondo le esigenze del monitoraggio e della gestione dei terreni agricoli, è una tendenza inevitabile per il futuro sviluppo dell'agricoltura informatizzata e digitalizzata per esplorare continuamente le informazioni dei dati di telerilevamento UAV ed espandere i suoi campi di applicazione.
Tempo post: Dec-24-2024