Az UAV-k különféle távérzékelõ szenzorokat hordozhatnak, amelyek többdimenziós, nagy pontosságú termõföldinformációkat szerezhetnek, és többféle termõföld-információ dinamikus megfigyelését valósítják meg. Az ilyen információk főként a termények területi eloszlására vonatkozó információkat tartalmaznak (a termőföld lokalizációja, a növényfajok azonosítása, a területbecslés és a változás dinamikus monitorozása, a szántóföldi infrastruktúra kitermelése), a termésnövekedési információk (termésfenotípusos paraméterek, táplálkozási mutatók, terméshozam) és a termésnövekedési stressztényezők (tábla nedvességtartalma). , kártevők és betegségek) dinamikája.
Termőföld térinformáció
A mezőgazdasági területek térbeli elhelyezkedési információi a szántóföldek földrajzi koordinátáit és a terményosztályozást vizuális megkülönböztetéssel vagy gépi felismeréssel nyerik. A táblahatárok földrajzi koordinátákkal azonosíthatók, és a telepítési terület is megbecsülhető. A topográfiai térképek hagyományos digitalizálási módszere, mint a területrendezési és területbecslési alaptérkép, időszerűtlensége, a határhelyzet és a tényleges helyzet közötti különbség óriási, intuícióhiányos, ami nem kedvez a precíziós mezőgazdaság megvalósításának. Az UAV távérzékelés segítségével valós időben átfogó térinformációkat lehet szerezni a termőföldről, ami a hagyományos módszerek összehasonlíthatatlan előnyeivel rendelkezik. A nagyfelbontású digitális kamerákból készült légi felvételek lehetővé teszik a termőföld alapvető térinformációinak azonosítását és meghatározását, a térbeli konfigurációs technológia fejlesztése pedig javítja a termőföldek helymeghatározási információinak kutatásának pontosságát és mélységét, valamint javítja a térbeli felbontást, miközben bevezeti a magassági információkat. , amely a termőföld térinformációinak finomabb monitorozását valósítja meg.
Terménynövekedési információk
A termésnövekedés a fenotípusos paraméterekre, a táplálkozási mutatókra és a terméshozamra vonatkozó információkkal jellemezhető. A fenotípusos paraméterek közé tartozik a növényborítottság, a levélfelület-index, a biomassza, a növénymagasság stb. Ezek a paraméterek egymással összefüggenek, és együttesen jellemzik a termésnövekedést. Ezek a paraméterek egymással összefüggenek, és együttesen jellemzik a termésnövekedést, és közvetlenül kapcsolódnak a végső hozamhoz. Ők dominálnak a farminformációs monitoring kutatásokban, és több tanulmány is készült.
1) Termésfenotípusos paraméterek
A levélterület-index (LAI) az egységnyi felületre jutó egyoldalú zöld levélfelület összege, amely jobban jellemzi a növény fényenergia-felvételét és -hasznosítását, és szorosan összefügg a növény anyagfelhalmozódásával és végső termésmennyiségével. A levélterület-index az egyik legfontosabb terménynövekedési paraméter, amelyet jelenleg az UAV távérzékeléssel figyelnek. A vegetációs indexek (arányos vegetációs index, normalizált vegetációs index, talajkondicionáló vegetációs index, különbség vegetációs index stb.) multispektrális adatokkal történő kiszámítása és az alapigazság adatokkal való regressziós modellek felállítása kiforrottabb módszer a fenotípusos paraméterek megfordítására.
A föld feletti biomassza a növények késői növekedési stádiumában szorosan összefügg a terméssel és a minőséggel is. Az UAV távérzékeléssel végzett biomassza-becslés a mezőgazdaságban jelenleg még többnyire multispektrális adatokat használ, spektrális paramétereket von ki, és modellezéshez vegetációs indexet számol; a térbeli konfigurációs technológiának vannak bizonyos előnyei a biomassza-becslésben.
2) Termény táplálkozási mutatók
A növények táplálkozási állapotának hagyományos monitorozása szántóföldi mintavételt és beltéri kémiai elemzést tesz szükségessé a tápanyag- vagy indikátor-tartalom (klorofill, nitrogén stb.) diagnosztizálásához, míg az UAV távérzékelés azon alapul, hogy a különböző anyagok specifikus spektrális reflexió-abszorpciós jellemzőkkel rendelkeznek. diagnózis. A klorofill monitorozása az alapján történik, hogy a látható fénysávban két erős abszorpciós tartománya van, mégpedig a 640-663 nm-es vörös és a 430-460 nm-es kék-lila része, míg 550 nm-en gyenge abszorpciója. A levél színe és állaga megváltozik, ha a növények hiányosak, és a szín és állag statisztikai jellemzőinek feltárása a különböző hiányosságoknak és a kapcsolódó tulajdonságoknak megfelelően a tápanyag-ellenőrzés kulcsa. A növekedési paraméterek monitorozásához hasonlóan továbbra is a jellemző sávok, vegetációs indexek és előrejelzési modellek kiválasztása a vizsgálat fő tartalma.
3) Terméshozam
A terméshozam növelése a mezőgazdasági tevékenység fő célja, a pontos hozambecslés mind a mezőgazdasági termelés, mind a gazdálkodási döntéshozatali osztályok számára fontos. Számos kutató próbált többtényezős elemzéssel nagyobb becslési pontosságú hozambecslési modelleket felállítani.
Mezőgazdasági nedvesség
A termőföld nedvességtartalmát gyakran termikus infravörös módszerekkel figyelik. A magas növényzettel borított területeken a levélsztómák záródása csökkenti a párologtatásból adódó vízveszteséget, ami csökkenti a felszínen a látens hőáramot, és növeli az érzékelhető hőáramot a felszínen, ami viszont a lombkorona hőmérsékletének emelkedését okozza. a növény lombkorona hőmérsékletének tekinthető. Mivel a vízstressz-index növényi energiamérlegét tükrözi, számszerűsítheti a termés víztartalma és a lombkorona hőmérséklete közötti kapcsolatot, így a termikus infravörös érzékelő által kapott lombkorona hőmérséklete tükrözheti a termőföld nedvességállapotát; csupasz talaj vagy növénytakaró kis területeken, a talaj nedvességtartalmának közvetve invertálható a felszín alatti hőmérséklettel, melynek alapelve: a víz fajhője nagy, a hő hőmérséklete lassan változik, így a felszín alatti hőmérséklet napközbeni térbeli eloszlása közvetve tükröződhet a talajnedvesség eloszlásában. Ezért a nappali felszín alatti hőmérséklet térbeli eloszlása közvetve tükrözheti a talajnedvesség eloszlását. A lombkorona hőmérsékletének monitorozásában a csupasz talaj fontos zavaró tényező. Egyes kutatók a csupasz talajhőmérséklet és a termés talajtakarója közötti összefüggést vizsgálták, tisztázták a csupasz talaj okozta lombkorona-hőmérséklet mérések és a valós érték közötti különbséget, és a korrigált eredményeket a termőföld nedvességének monitorozásánál felhasználták a monitorozás pontosságának javítására. eredményeket. A tényleges termőföld termelés irányítása során a terepi nedvesség szivárgása is a figyelem középpontjában áll, infravörös képalkotókkal végeztek tanulmányokat az öntözőcsatorna nedvességszivárgásának megfigyelésére, a pontosság elérheti a 93%-ot.
Kártevők és betegségek
Növényi kártevők és betegségek közeli infravörös spektrális reflexiós monitorozásának alkalmazása, melynek alapja: a levelek közeli infravörös tartományában a szivacsszövet visszaverődése és a kerítés szövetszabályozása, egészséges növények, ez a két szöveti rés nedvességgel és tágulással telt meg. , jól tükrözi a különféle sugárzásokat; amikor a növény károsodik, a levél károsodik, a szövet elsorvad, a víz mennyisége csökken, az infravörös visszaverődés csökken, amíg elveszik.
A hőmérséklet infravörös termikus monitorozása a növényi kártevők és betegségek fontos mutatója is. Növények egészséges körülmények között, főként a levelek sztómájának nyitásának és zárásának szabályozásával, a párologtatás szabályozásával, hogy fenntartsák saját hőmérsékletük stabilitását; betegség esetén kóros elváltozások lépnek fel, a kórokozóban a kórokozó - gazda kölcsönhatások a növényen, különös tekintettel a hatás transzspirációval kapcsolatos vonatkozásaira, meghatározzák a hőmérséklet-emelkedés és -csökkenés fertőzött részét. Általánosságban elmondható, hogy a növényi érzékelés a sztómanyílások deregulációjához vezet, így a transzspiráció magasabb a beteg területen, mint az egészséges területen. Az erőteljes transzspiráció a fertőzött terület hőmérsékletének csökkenéséhez és a levélfelületen nagyobb hőmérséklet-különbséghez vezet, mint a normál levélben, amíg elhalt foltok jelennek meg a levél felszínén. A nekrotikus területen lévő sejtek teljesen elpusztulnak, a transzpiráció ezen a részen teljesen megszűnik, és a hőmérséklet emelkedni kezd, de mivel a levél többi része fertőződni kezd, a hőmérsékletkülönbség a levél felületén mindig nagyobb, mint a levél felületén. egészséges növény.
Egyéb információk
A termőföld információs megfigyelés területén az UAV távérzékelési adatok szélesebb alkalmazási körrel rendelkeznek. Használható például a kukorica lehullott területeinek kinyerésére többféle textúrajellemzővel, a levelek érési szintjének tükrözésére a gyapot érettségi szakaszában az NDVI-index segítségével, és olyan abszcizinsav alkalmazási előírási térképeket állíthat elő, amelyek hatékonyan irányíthatják az abszcizinsav permetezését. gyapotra, hogy elkerüljük a peszticidek túlzott alkalmazását stb. A termőföld-monitoring és -gazdálkodás igényeinek megfelelően az informatizált és digitalizált mezőgazdaság jövőbeni fejlődése szempontjából elkerülhetetlen az UAV távérzékelési adatok információinak folyamatos feltárása, alkalmazási területeinek bővítése.
Feladás időpontja: 2024. december 24