UAV-d võivad kanda mitmesuguseid kaugseireandureid, mis võivad hankida mitmemõõtmelist ja ülitäpset põllumaateavet ja teostada mitut tüüpi põllumaateabe dünaamilist jälgimist. Selline teave hõlmab peamiselt põllukultuuride ruumilise leviku teavet (põllumaade asukoht, põllukultuuride liikide identifitseerimine, pindala hindamine ja muutuste dünaamiline seire, põllu infrastruktuuri kaevandamine), põllukultuuride kasvuteavet (kultuuri fenotüübilised parameetrid, toitumisnäitajad, saagikus) ja põllukultuuride kasvu stressitegureid (põllu niiskus , kahjurid ja haigused) dünaamika.
Põllumaade ruumiteave
Põllumaa ruumiline asukohateave sisaldab põldude geograafilisi koordinaate ja põllukultuuride klassifikatsioone, mis on saadud visuaalse eristamise või masinatuvastuse abil. Geograafiliste koordinaatide abil saab kindlaks teha põllupiirid, samuti saab hinnata istutusala. Traditsiooniline topograafiliste kaartide digiteerimise meetod regionaalplaneerimise ja pindalahindamise aluskaardiks on halva ajakohasusega ning erinevus piiri asukoha ja tegeliku olukorra vahel on tohutu ja intuitsioonivaene, mis ei soosi täppispõllumajanduse elluviimist. UAV-kaugseire abil on võimalik saada reaalajas põhjalikku põllumaa ruumilist asukohateavet, millel on traditsiooniliste meetodite võrreldamatud eelised. Kõrglahutusega digitaalkaamerate õhupildid võimaldavad tuvastada ja määrata põllumaa põhilist ruumiteavet ning ruumilise konfiguratsiooni tehnoloogia arendamine parandab põllumaa asukohateabe uurimise täpsust ja sügavust ning parandab ruumilist eraldusvõimet, lisades samal ajal kõrgusteavet. , mis teostab põllumaa ruumiandmete peenemat jälgimist.
Teave põllukultuuride kasvu kohta
Põllukultuuride kasvu saab iseloomustada teabega fenotüüpsete parameetrite, toitumisnäitajate ja saagikuse kohta. Fenotüüpsed parameetrid hõlmavad taimkatet, lehtede pindalaindeksit, biomassi, taime kõrgust jne. Need parameetrid on omavahel seotud ja iseloomustavad ühiselt põllukultuuride kasvu. Need parameetrid on omavahel seotud ja iseloomustavad ühiselt põllukultuuride kasvu ning on otseselt seotud lõppsaagiga. Nad on domineerivad põllumajandusettevõtete teabe seire uuringutes ja uuringuid on tehtud rohkem.
1) Põllukultuuride fenotüübilised parameetrid
Lehtede pindalaindeks (LAI) on ühekülgse roheliste lehtede pindala summa pindalaühiku kohta, mis suudab paremini iseloomustada põllukultuuri valgusenergia neeldumist ja ärakasutamist ning on tihedalt seotud põllukultuuri materjali akumulatsiooni ja lõppsaagiga. Lehtede pindalaindeks on üks peamisi põllukultuuride kasvuparameetreid, mida praegu jälgitakse UAV kaugseirega. Taimkatteindeksite (suhtarvuline taimkatteindeks, normaliseeritud taimkatte indeks, mulla konditsioneerimise taimkatte indeks, taimestiku erinevusindeks jne) arvutamine multispektraalsete andmetega ja regressioonimudelite loomine põhitõeandmetega on küpsem meetod fenotüübiliste parameetrite ümberpööramiseks.
Maapealne biomass põllukultuuride hilises kasvufaasis on tihedalt seotud nii saagi kui ka kvaliteediga. Praegu kasutatakse põllumajanduses UAV-kaugseire abil biomassi hindamisel enamasti siiski multispektraalseid andmeid, eraldab spektraalparameetreid ja arvutab modelleerimiseks taimestikuindeksit; ruumilise konfiguratsiooni tehnoloogial on biomassi hindamisel teatud eelised.
2) Põllukultuuride toitumisnäitajad
Traditsiooniline põllukultuuride toiteväärtuse jälgimine eeldab toitainete või indikaatorite (klorofüll, lämmastik jne) sisalduse diagnoosimiseks põlluproovide võtmist ja siseruumide keemilist analüüsi, UAV kaugseire põhineb aga sellel, et erinevatel ainetel on spetsiifilised spektraalpeegeldus-neeldumisomadused. diagnoos. Klorofülli jälgimisel lähtutakse sellest, et sellel on nähtava valguse ribas kaks tugevat neeldumispiirkonda, nimelt punane osa 640–663 nm ja sinakasvioletne osa 430–460 nm, samas kui neeldumine on nõrk 550 nm juures. Lehtede värvus ja tekstuuri omadused muutuvad, kui põllukultuurid on puudulikud ning erinevatele puudustele ja nendega seotud omadustele vastavate värvi ja tekstuuri statistiliste omaduste avastamine on toitainete seire võti. Sarnaselt kasvuparameetrite monitooringuga on uuringu põhisisuks endiselt iseloomulike vööndite, taimkatteindeksite ja ennustusmudelite valik.
3) Põllukultuuri saagikus
Põllumajandustegevuse põhieesmärk on saagikuse suurendamine ning saagikuse täpne hindamine on oluline nii põllumajandustootmise kui ka juhtimisotsuste tegemise osakondade jaoks. Paljud teadlased on mitmefaktorilise analüüsi abil püüdnud luua suurema ennustustäpsusega saagikuse hindamise mudeleid.
Põllumajanduslik niiskus
Põllumaa niiskust jälgitakse sageli termilise infrapuna meetoditega. Kõrge taimkattega aladel vähendab lehtede stoomide sulgemine transpiratsioonist tingitud veekadu, mis vähendab varjatud soojusvoogu pinnal ja suurendab mõistlikku soojusvoogu pinnal, mis omakorda põhjustab võra temperatuuri tõusu, mis on peetakse taime võra temperatuuriks. Kuna veestressiindeksi põllukultuuride energiabilansi kajastamine võib kvantifitseerida põllukultuuride veesisalduse ja võra temperatuuri vahelist seost, võib termilise infrapunaanduri abil saadud võra temperatuur kajastada põllumaa niiskuse seisundit; paljas muld või taimkate väikestel aladel, saab kasutada pinnase niiskuse kaudseks ümberpööramiseks aluspinna temperatuuriga, mis on põhimõte, et: vee erisoojus on suur, soojuse temperatuur muutub aeglaselt, nii et pinnase temperatuuri ruumiline jaotus ööpäeva jooksul võib kaudselt kajastuda mulla niiskuse jaotuses. Seetõttu võib päevase maapinna temperatuuri ruumiline jaotus kaudselt kajastada mulla niiskuse jaotust. Võra temperatuuri jälgimisel on paljas pinnas oluliseks segavaks teguriks. Mõned teadlased on uurinud katmata pinnase temperatuuri ja põllukultuuride pinnakatte vahelist seost, selgitanud lõhet paljast mullast põhjustatud võra temperatuuri mõõtmise ja tegeliku väärtuse vahel ning kasutanud korrigeeritud tulemusi põllumaa niiskuse seires, et parandada seire täpsust. tulemusi. Tegeliku põllumaa tootmise juhtimisel on tähelepanu keskmes ka põllu niiskuse leke, on tehtud uuringuid, mis kasutavad infrapunakaameraid niisutuskanali niiskuse lekke jälgimiseks, täpsus võib ulatuda 93% -ni.
Kahjurid ja haigused
Taimekahjurite ja -haiguste lähi-infrapunaspektraalse peegelduvuse monitooringu kasutamine, mis põhineb: käsnkoe peegelduse lähi-infrapunapiirkonna lehtedel ja tara kudede kontrollimisel, tervetel taimedel, need kaks koevahet on täidetud niiskuse ja paisumisega. , on hea erineva kiirguse peegeldaja; kui taim on kahjustatud, leht on kahjustatud, kude närbub, vesi väheneb, infrapuna peegeldus väheneb kuni kadumiseni.
Temperatuuri termiline infrapunaseire on samuti oluline taimekahjurite ja -haiguste näitaja. Taimed tervislikes tingimustes, peamiselt lehtede stomati avanemise ja transpiratsiooni reguleerimise sulgemise kontrollimise kaudu, et säilitada oma temperatuuri stabiilsus; haiguse korral tekivad patoloogilised muutused, patogeeni ja peremeesorganismi interaktsioonid patogeenis taimele, eriti transpiratsiooniga seotud mõju aspektid, määravad temperatuuri tõusu ja languse nakatunud osa. Üldiselt põhjustab taimede tuvastamine stomataalse avanemise deregulatsiooni ja seega on transpiratsioon haiges piirkonnas suurem kui terves piirkonnas. Jõuline transpiratsioon toob kaasa nakatunud ala temperatuuri languse ja lehepinnal suurema temperatuuride erinevuse kui tavalisel lehel, kuni lehe pinnale tekivad nekrootilised laigud. Nekrootilise piirkonna rakud on täiesti surnud, transpiratsioon selles osas on täielikult kadunud ja temperatuur hakkab tõusma, kuid kuna ülejäänud leht hakkab nakatuma, on temperatuuride erinevus lehe pinnal alati suurem kui lehe pinnal. terve taim.
Muu teave
Põllumaade teabe seire valdkonnas on UAV-i kaugseire andmetel laiem kasutusvaldkond. Näiteks saab seda kasutada maisi langenud ala ekstraheerimiseks, kasutades mitmeid tekstuuriomadusi, lehtede küpsusastme kajastamiseks puuvilla küpsusfaasis NDVI indeksi abil ja abstsitsiinhappe kasutamise retseptikaartide loomiseks, mis aitavad tõhusalt juhtida abstsitsiinhappe pihustamist. puuvillale, et vältida pestitsiidide liigset kasutamist jne. Vastavalt põllumaade seire ja majandamise vajadustele on informatiseeritud ja digitaliseeritud põllumajanduse edasise arengu vältimatuks trendiks UAV kaugseireandmete info pidev uurimine ja selle rakendusvaldkondade laiendamine.
Postitusaeg: 24. detsember 2024