Τα UAV μπορούν να φέρουν μια ποικιλία αισθητήρων τηλεπισκόπησης, οι οποίοι μπορούν να λάβουν πολυδιάστατες, υψηλής ακρίβειας πληροφορίες γεωργικής γης και να πραγματοποιήσουν δυναμική παρακολούθηση πολλαπλών τύπων πληροφοριών γεωργικής γης. Τέτοιες πληροφορίες περιλαμβάνουν κυρίως πληροφορίες χωρικής κατανομής των καλλιεργειών (τοποθεσία γεωργικής γης, προσδιορισμός ειδών καλλιέργειας, εκτίμηση της περιοχής και δυναμική παρακολούθηση των αλλαγών, εξόρυξη υποδομής στον αγρό), πληροφορίες ανάπτυξης της καλλιέργειας (φαινοτυπικές παράμετροι καλλιέργειας, διατροφικοί δείκτες, απόδοση) και παράγοντες στρες ανάπτυξης της καλλιέργειας (υγρασία αγρού , παράσιτα και ασθένειες) δυναμική.
Χωρικές Πληροφορίες Αγροτικής Γης
Οι πληροφορίες χωρικής θέσης γεωργικής γης περιλαμβάνουν γεωγραφικές συντεταγμένες χωραφιών και ταξινομήσεις καλλιεργειών που λαμβάνονται μέσω οπτικής διάκρισης ή μηχανικής αναγνώρισης. Τα όρια του χωραφιού μπορούν να προσδιοριστούν με γεωγραφικές συντεταγμένες και η περιοχή φύτευσης μπορεί επίσης να εκτιμηθεί. Η παραδοσιακή μέθοδος ψηφιοποίησης τοπογραφικών χαρτών ως ο βασικός χάρτης για τον περιφερειακό σχεδιασμό και την εκτίμηση της περιοχής δεν έχει επικαιρότητα και η διαφορά μεταξύ της οριοθέτησης και της πραγματικής κατάστασης είναι τεράστια και στερείται διαίσθησης, κάτι που δεν ευνοεί την εφαρμογή γεωργίας ακριβείας. Η τηλεπισκόπηση UAV μπορεί να λάβει εκτενείς πληροφορίες χωρικής θέσης γεωργικής γης σε πραγματικό χρόνο, κάτι που έχει τα ασύγκριτα πλεονεκτήματα των παραδοσιακών μεθόδων. Οι εναέριες εικόνες από ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές υψηλής ευκρίνειας μπορούν να πραγματοποιήσουν τον προσδιορισμό και τον προσδιορισμό βασικών χωρικών πληροφοριών της γεωργικής γης και η ανάπτυξη της τεχνολογίας χωρικής διαμόρφωσης βελτιώνει την ακρίβεια και το βάθος της έρευνας για πληροφορίες τοποθεσίας γεωργικών εκτάσεων και βελτιώνει τη χωρική ανάλυση ενώ εισάγει πληροφορίες υψομέτρου , το οποίο πραγματοποιεί λεπτότερη παρακολούθηση των χωρικών πληροφοριών της γεωργικής γης.
Πληροφορίες για την ανάπτυξη των καλλιεργειών
Η ανάπτυξη των καλλιεργειών μπορεί να χαρακτηριστεί από πληροφορίες για φαινοτυπικές παραμέτρους, διατροφικούς δείκτες και απόδοση. Οι φαινοτυπικές παράμετροι περιλαμβάνουν τη βλάστηση, τον δείκτη φυλλικής επιφάνειας, τη βιομάζα, το ύψος του φυτού κ.λπ. Αυτές οι παράμετροι είναι αλληλένδετες και χαρακτηρίζουν συλλογικά την ανάπτυξη των καλλιεργειών. Αυτές οι παράμετροι είναι αλληλένδετες και χαρακτηρίζουν συλλογικά την ανάπτυξη των καλλιεργειών και σχετίζονται άμεσα με την τελική απόδοση. Κυριαρχούν στην έρευνα παρακολούθησης των πληροφοριών των γεωργικών εκμεταλλεύσεων και έχουν διεξαχθεί περισσότερες μελέτες.
1) Φαινοτυπικές παράμετροι καλλιέργειας
Ο δείκτης φυλλικής επιφάνειας (LAI) είναι το άθροισμα της μονόπλευρης πράσινης φυλλικής επιφάνειας ανά μονάδα επιφάνειας, που μπορεί να χαρακτηρίσει καλύτερα την απορρόφηση και τη χρήση της φωτεινής ενέργειας από την καλλιέργεια και σχετίζεται στενά με τη συσσώρευση υλικού και την τελική απόδοση της καλλιέργειας. Ο δείκτης φυλλικής επιφάνειας είναι μία από τις κύριες παραμέτρους ανάπτυξης της καλλιέργειας που παρακολουθείται επί του παρόντος από την τηλεπισκόπηση UAV. Ο υπολογισμός δεικτών βλάστησης (δείκτης αναλογίας βλάστησης, κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης, δείκτης βλάστησης ρύθμισης του εδάφους, δείκτης διαφοράς βλάστησης, κ.λπ.) με πολυφασματικά δεδομένα και η δημιουργία μοντέλων παλινδρόμησης με δεδομένα εδαφικής αλήθειας είναι μια πιο ώριμη μέθοδος για την αναστροφή φαινοτυπικών παραμέτρων.
Η υπέργεια βιομάζα στο όψιμο στάδιο ανάπτυξης των καλλιεργειών σχετίζεται στενά τόσο με την απόδοση όσο και με την ποιότητα. Επί του παρόντος, η εκτίμηση της βιομάζας με τηλεπισκόπηση UAV στη γεωργία εξακολουθεί να χρησιμοποιεί ως επί το πλείστον πολυφασματικά δεδομένα, εξάγει φασματικές παραμέτρους και υπολογίζει τον δείκτη βλάστησης για μοντελοποίηση. Η τεχνολογία χωρικής διαμόρφωσης έχει ορισμένα πλεονεκτήματα στην εκτίμηση της βιομάζας.
2) Διατροφικοί δείκτες καλλιεργειών
Η παραδοσιακή παρακολούθηση της διατροφικής κατάστασης των καλλιεργειών απαιτεί δειγματοληψία πεδίου και χημική ανάλυση εσωτερικού χώρου για τη διάγνωση της περιεκτικότητας σε θρεπτικά συστατικά ή δείκτες (χλωροφύλλη, άζωτο κ.λπ.), ενώ η τηλεπισκόπηση με UAV βασίζεται στο γεγονός ότι διαφορετικές ουσίες έχουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά φασματικής ανακλαστικότητας-απορρόφησης για διάγνωση. Η χλωροφύλλη παρακολουθείται με βάση το γεγονός ότι έχει δύο ισχυρές περιοχές απορρόφησης στη ζώνη του ορατού φωτός, δηλαδή το κόκκινο τμήμα των 640-663 nm και το μπλε-ιώδες τμήμα των 430-460 nm, ενώ η απορρόφηση είναι ασθενής στα 550 nm. Τα χαρακτηριστικά χρώματος και υφής των φύλλων αλλάζουν όταν οι καλλιέργειες είναι ελλιπείς και η ανακάλυψη των στατιστικών χαρακτηριστικών του χρώματος και της υφής που αντιστοιχούν σε διαφορετικές ελλείψεις και σχετικές ιδιότητες είναι το κλειδί για την παρακολούθηση των θρεπτικών ουσιών. Παρόμοια με την παρακολούθηση των παραμέτρων ανάπτυξης, η επιλογή χαρακτηριστικών ζωνών, δεικτών βλάστησης και μοντέλων πρόβλεψης εξακολουθεί να είναι το κύριο περιεχόμενο της μελέτης.
3) Απόδοση καλλιέργειας
Η αύξηση της απόδοσης των καλλιεργειών είναι ο κύριος στόχος των γεωργικών δραστηριοτήτων και η ακριβής εκτίμηση της απόδοσης είναι σημαντική τόσο για τη γεωργική παραγωγή όσο και για τα διοικητικά τμήματα λήψης αποφάσεων. Πολλοί ερευνητές έχουν προσπαθήσει να δημιουργήσουν μοντέλα εκτίμησης απόδοσης με υψηλότερη ακρίβεια πρόβλεψης μέσω της πολυπαραγοντικής ανάλυσης.
Γεωργική Υγρασία
Η υγρασία των καλλιεργειών συχνά παρακολουθείται με θερμικές υπέρυθρες μεθόδους. Σε περιοχές με υψηλή βλάστηση, το κλείσιμο των στομάτων των φύλλων μειώνει την απώλεια νερού λόγω της διαπνοής, η οποία μειώνει τη ροή λανθάνουσας θερμότητας στην επιφάνεια και αυξάνει την αισθητή ροή θερμότητας στην επιφάνεια, η οποία με τη σειρά της προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας του θόλου. θεωρείται η θερμοκρασία του θόλου του φυτού. Καθώς αντανακλά το ενεργειακό ισοζύγιο καλλιέργειας του δείκτη υδατικής καταπόνησης μπορεί να ποσοτικοποιήσει τη σχέση μεταξύ της περιεκτικότητας σε νερό της καλλιέργειας και της θερμοκρασίας του θόλου, έτσι η θερμοκρασία του θόλου που λαμβάνεται από τον αισθητήρα θερμικών υπέρυθρων μπορεί να αντανακλά την κατάσταση υγρασίας της γεωργικής γης. γυμνό έδαφος ή κάλυψη βλάστησης σε μικρές περιοχές, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αναστρέψει έμμεσα την υγρασία του εδάφους με τη θερμοκρασία του υπεδάφους, η οποία είναι η αρχή ότι: η ειδική θερμότητα του νερού είναι μεγάλη, η θερμοκρασία της θερμότητας αργεί να αλλάξει, η χωρική κατανομή της θερμοκρασίας του υπεδάφους κατά τη διάρκεια της ημέρας μπορεί να αντανακλάται έμμεσα στην κατανομή της υγρασίας του εδάφους. Επομένως, η χωρική κατανομή της θερμοκρασίας του υπεδάφους κατά τη διάρκεια της ημέρας μπορεί να αντανακλά έμμεσα την κατανομή της υγρασίας του εδάφους. Στην παρακολούθηση της θερμοκρασίας του θόλου, το γυμνό έδαφος είναι ένας σημαντικός παράγοντας παρεμβολής. Μερικοί ερευνητές μελέτησαν τη σχέση μεταξύ της θερμοκρασίας του γυμνού εδάφους και της κάλυψης του εδάφους των καλλιεργειών, διευκρίνισαν το χάσμα μεταξύ των μετρήσεων θερμοκρασίας του θόλου που προκαλούνται από γυμνό έδαφος και της πραγματικής τιμής και χρησιμοποίησαν τα διορθωμένα αποτελέσματα στην παρακολούθηση της υγρασίας των καλλιεργειών για να βελτιώσουν την ακρίβεια της παρακολούθησης αποτελέσματα. Στην πραγματική διαχείριση της παραγωγής γεωργικών εκτάσεων, η διαρροή υγρασίας στον αγρό είναι επίσης το επίκεντρο της προσοχής, έχουν γίνει μελέτες που χρησιμοποιούν συσκευές απεικόνισης υπέρυθρων για την παρακολούθηση της διαρροής υγρασίας του καναλιού άρδευσης, η ακρίβεια μπορεί να φτάσει το 93%.
Παράσιτα και Ασθένειες
Η χρήση παρακολούθησης φασματικής ανάκλασης κοντά στο υπέρυθρο των παρασίτων και ασθενειών των φυτών, με βάση: φύλλα στην περιοχή του εγγύς υπέρυθρη ανάκλαση από τον σπογγώδη ιστό και τον έλεγχο ιστού του φράχτη, υγιή φυτά, αυτά τα δύο κενά ιστού γεμάτα με υγρασία και διαστολή , είναι καλός ανακλαστήρας διαφόρων ακτινοβολιών. όταν το φυτό είναι κατεστραμμένο, το φύλλο είναι κατεστραμμένο, ο ιστός μαραίνεται, το νερό μειώνεται, η υπέρυθρη αντανάκλαση μειώνεται μέχρι να χαθεί.
Η θερμική υπέρυθρη παρακολούθηση της θερμοκρασίας είναι επίσης ένας σημαντικός δείκτης παρασίτων και ασθενειών των καλλιεργειών. Φυτά σε υγιεινές συνθήκες, κυρίως μέσω του ελέγχου του ανοίγματος και του κλεισίματος των φύλλων της ρύθμισης της διαπνοής, για να διατηρήσουν τη σταθερότητα της θερμοκρασίας τους. Σε περίπτωση ασθένειας, θα προκύψουν παθολογικές αλλαγές, οι αλληλεπιδράσεις παθογόνου - ξενιστή στο παθογόνο στο φυτό, ειδικά στις πτυχές της επίδρασης που σχετίζονται με τη διαπνοή, θα καθορίσουν το μολυσμένο μέρος της αύξησης και της πτώσης της θερμοκρασίας. Γενικά, η αίσθηση των φυτών οδηγεί σε απορρύθμιση του ανοίγματος του στομάχου, και έτσι η διαπνοή είναι υψηλότερη στην πάσχουσα περιοχή παρά στην υγιή περιοχή. Η έντονη διαπνοή οδηγεί σε μείωση της θερμοκρασίας της μολυσμένης περιοχής και μεγαλύτερη διαφορά θερμοκρασίας στην επιφάνεια του φύλλου από ότι στο κανονικό φύλλο μέχρι να εμφανιστούν νεκρωτικές κηλίδες στην επιφάνεια του φύλλου. Τα κύτταρα στη νεκρωτική περιοχή είναι εντελώς νεκρά, η διαπνοή σε αυτό το τμήμα έχει χαθεί εντελώς και η θερμοκρασία αρχίζει να αυξάνεται, αλλά επειδή το υπόλοιπο φύλλο αρχίζει να μολύνεται, η διαφορά θερμοκρασίας στην επιφάνεια του φύλλου είναι πάντα υψηλότερη από αυτή του ένα υγιές φυτό.
Άλλες Πληροφορίες
Στον τομέα της παρακολούθησης πληροφοριών γεωργικών εκτάσεων, τα δεδομένα τηλεπισκόπησης UAV έχουν ευρύτερο φάσμα εφαρμογών. Για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εξαγωγή της πεσμένης περιοχής του καλαμποκιού χρησιμοποιώντας πολλαπλά χαρακτηριστικά υφής, να αντικατοπτρίζει το επίπεδο ωριμότητας των φύλλων κατά τη διάρκεια του σταδίου ωρίμανσης βαμβακιού χρησιμοποιώντας τον δείκτη NDVI και να δημιουργήσει χάρτες συνταγών εφαρμογής αψισικού οξέος που μπορούν να καθοδηγήσουν αποτελεσματικά τον ψεκασμό του αψισικού οξέος στο βαμβάκι για να αποφευχθεί η υπερβολική εφαρμογή φυτοφαρμάκων, και ούτω καθεξής. Σύμφωνα με τις ανάγκες της παρακολούθησης και διαχείρισης γεωργικών εκτάσεων, είναι αναπόφευκτη τάση για τη μελλοντική ανάπτυξη της πληροφορικής και ψηφιοποιημένης γεωργίας να διερευνά συνεχώς τις πληροφορίες των δεδομένων τηλεπισκόπησης UAV και να επεκτείνει τα πεδία εφαρμογής της.
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-24-2024