Os UAVs podem transportar uma variedade de sensores de sensoriamento remoto, que podem obter informações de terras agrícolas multidimensionais e de alta precisão e realizar o monitoramento dinâmico de vários tipos de informações de terras agrícolas. Essas informações incluem principalmente informações de distribuição espacial da colheita (localização das terras agrícolas, identificação de espécies de culturas, estimativa de área e monitoramento dinâmico de mudança, extração de infraestrutura de campo), informação de crescimento da colheita (parâmetros fenotípicos, indicadores nutricionais, rendimento) e dinâmicas dos fatores de tensão de crescimento (umidade, pragas e doenças).
Informações espaciais das terras agrícolas
As informações de localização espacial das terras agrícolas incluem coordenadas geográficas de campos e classificações de culturas obtidas por discriminação visual ou reconhecimento de máquinas. Os limites do campo podem ser identificados por coordenadas geográficas, e a área de plantio também pode ser estimada. O método tradicional de digitalizar mapas topográficos como mapa base para o planejamento regional e a estimativa de área tem baixa pontualidade, e a diferença entre a localização dos limites e a situação real é enorme e carece de intuição, o que não é propício à implementação da agricultura de precisão. O sensoriamento remoto do UAV pode obter informações abrangentes de localização espacial das terras agrícolas em tempo real, que têm as vantagens incomparáveis dos métodos tradicionais. Imagens aéreas de câmeras digitais de alta definição podem realizar a identificação e determinação de informações espaciais básicas das terras agrícolas, e o desenvolvimento da tecnologia de configuração espacial melhora a precisão e a profundidade da pesquisa sobre informações de localização das terras agrícolas e melhora a resolução espacial ao introduzir informações de elevação, que realizam o monitoramento mais fino da informação espacial da terra agrícola.
Informações sobre crescimento da colheita
O crescimento da colheita pode ser caracterizado por informações sobre parâmetros fenotípicos, indicadores nutricionais e rendimento. Os parâmetros fenotípicos incluem cobertura de vegetação, índice da área foliar, biomassa, altura da planta, etc. Esses parâmetros estão inter -relacionados e caracterizam coletivamente o crescimento da colheita. Esses parâmetros estão inter -relacionados e caracterizam coletivamente o crescimento da colheita e estão diretamente relacionados ao rendimento final. Eles são dominantes na pesquisa de monitoramento de informações agrícolas e mais estudos foram realizados.
1) Parâmetros fenotípicos da colheita
O índice da área foliar (LAI) é a soma da área de folhas verdes unilaterais por unidade de área de superfície, que pode caracterizar melhor a absorção e a utilização da colheita de energia luminosa e está intimamente relacionada ao acúmulo de material e rendimento final da colheita. O índice da área foliar é um dos principais parâmetros de crescimento da colheita atualmente monitorados pelo sensoriamento remoto do UAV. Cálculo de índices de vegetação (índice de vegetação da proporção, índice de vegetação normalizado, índice de vegetação que condicionam o solo, Índice de Vegetação de Diferença, etc.) com dados multiespectrais e estabelecimento de modelos de regressão com dados da verdade no solo é um método mais maduro para inverter parâmetros fenotípicos.
A biomassa acima do solo no estágio de crescimento tardio das culturas está intimamente relacionada ao rendimento e à qualidade. Atualmente, a estimativa de biomassa pelo sensoriamento remoto do UAV na agricultura ainda usa principalmente dados multiespectrais, extrai parâmetros espectrais e calcula o índice de vegetação para modelagem; A tecnologia de configuração espacial tem certas vantagens na estimativa de biomassa.
2) Indicadores nutricionais da colheita
O monitoramento tradicional do estado nutricional da colheita requer amostragem de campo e análise química interna para diagnosticar o conteúdo de nutrientes ou indicadores (clorofila, nitrogênio etc.), enquanto o sensoriamento remoto do UAV é baseado no fato de que diferentes substâncias têm características espectrais espectrais de refletância-absorção para diagnóstico. A clorofila é monitorada com base no fato de ter duas regiões de absorção fortes na banda de luz visível, a saber, a parte vermelha de 640-663 nm e a parte azul-violeta de 430-460 nm, enquanto a absorção é fraca a 550 nm. As características da cor e da textura das folhas mudam quando as culturas são deficientes e a descoberta das características estatísticas da cor e da textura correspondentes a diferentes deficiências e propriedades relacionadas é a chave para o monitoramento de nutrientes. Semelhante ao monitoramento dos parâmetros de crescimento, a seleção de bandas características, índices de vegetação e modelos de previsão ainda é o principal conteúdo do estudo.
3) Rendimento da colheita
O aumento do rendimento das culturas é o principal objetivo das atividades agrícolas, e a estimativa precisa do rendimento é importante para os departamentos de tomada de decisão da produção agrícola e gerenciamento. Numerosos pesquisadores tentaram estabelecer modelos de estimativa de rendimento com maior precisão de previsão por meio de análise multifatorial.
Umidade agrícola
A umidade das terras agrícolas é frequentemente monitorada por métodos de infravermelho térmico. Em áreas com alta cobertura vegetal, o fechamento dos estômatos foliares reduz a perda de água devido à transpiração, o que reduz o fluxo de calor latente na superfície e aumenta o fluxo de calor sensível na superfície, o que, por sua vez, causa um aumento na temperatura do dossel, que é considerado a temperatura da dosia da planta. Como refletir o equilíbrio energético da colheita do índice de estresse hídrico, pode quantificar a relação entre o teor de água da colheita e a temperatura do dossel, de modo que a temperatura do dossel obtida pelo sensor de infravermelho térmico pode refletir o status de umidade das terras agrícolas; A cobertura nua do solo ou da vegetação em pequenas áreas, pode ser usada para inverter indiretamente a umidade do solo com a temperatura da subsuperfície, que é o princípio de que: o calor específico da água é grande, a temperatura do calor é lenta para mudar, portanto a distribuição espacial da temperatura da subsuperfície durante o dia pode ser indiretamente refletida na distribuição da distribuição do solo. Portanto, a distribuição espacial da temperatura do subsolo diurno pode refletir indiretamente a distribuição da umidade do solo. No monitoramento da temperatura do dossel, o solo nu é um importante fator de interferência. Alguns pesquisadores estudaram a relação entre a temperatura nua do solo e a cobertura do solo, esclareceram a lacuna entre as medições de temperatura do dossel causadas pelo solo nu e o valor real e usaram os resultados corrigidos no monitoramento da umidade das terras agrícolas para melhorar a precisão dos resultados do monitoramento. No gerenciamento real da produção de terras agrícolas, o vazamento de umidade de campo também é o foco da atenção, houve estudos usando imagens de infravermelho para monitorar o vazamento de umidade do canal de irrigação, a precisão pode atingir 93%.
Pragas e doenças
O uso de monitoramento de refletância espectral do infravermelho próximo de pragas e doenças vegetais, com base em: folhas na região do infravermelho próximo da reflexão pelo tecido esponja e pelo controle do tecido da cerca, plantas saudáveis, essas duas lacunas de tecido preenchidas com umidade e expansão, é um bom reflexão da radiação; Quando a planta é danificada, a folha é danificada, o tecido murcha, a água é reduzida, a reflexão infravermelha é reduzida até perder.
O monitoramento infravermelho térmico da temperatura também é um indicador importante de pragas e doenças da colheita. Plantas em condições saudáveis, principalmente através do controle da abertura e fechamento estomáticos das folhas da regulação da transpiração, para manter a estabilidade de sua própria temperatura; No caso da doença, ocorrerá alterações patológicas, as interações patógenos - hospedeiras no patógeno na planta, especialmente nos aspectos relacionados à transpiração do impacto, determinarão a parte infestada do aumento e queda da temperatura. Em geral, a sensação de plantas leva a uma desregulamentação da abertura estomática e, portanto, a transpiração é maior na área doente do que na área saudável. A transpiração vigorosa leva a uma diminuição na temperatura da área infectada e uma diferença de temperatura mais alta na superfície foliar do que na folha normal até que pontos necróticos apareçam na superfície da folha. As células na área necrótica estão completamente mortas, a transpiração nessa parte está completamente perdida e a temperatura começa a subir, mas como o restante da folha começa a ser infectado, a diferença de temperatura na superfície da folha é sempre maior que a de uma planta saudável.
Outras informações
No campo do monitoramento de informações de terras agrícolas, os dados de sensoriamento remoto do UAV possuem uma gama mais ampla de aplicativos. Por exemplo, ele pode ser usado para extrair a área caída do milho usando vários recursos de textura, refletir o nível de maturidade das folhas durante o estágio de maturidade do algodão usando o índice NDVI e gerar mapas de prescrição de aplicação de ácido abscísico que podem efetivamente orientar a pulverização do ácido abscísico no algodão para evitar a aplicação excessiva de pesticidos e assim. De acordo com as necessidades do monitoramento e gerenciamento das terras agrícolas, é uma tendência inevitável para o desenvolvimento futuro da agricultura informatizada e digitalizada explorar continuamente as informações dos dados de sensoriamento remoto do UAV e expandir seus campos de aplicação.
Hora de postagem: dez-24-2024