БПЛА могуць несці розныя датчыкі дыстанцыйнага зандзіравання, якія могуць атрымліваць шматмерную, высокадакладную інфармацыю аб сельскагаспадарчых угоддзях і ажыццяўляць дынамічны маніторынг некалькіх тыпаў інфармацыі аб сельскагаспадарчых угоддзях. Такая інфармацыя ў асноўным уключае інфармацыю аб прасторавым размеркаванні сельскагаспадарчых культур (лакалізацыя сельскагаспадарчых угоддзяў, ідэнтыфікацыя відаў сельскагаспадарчых культур, ацэнка плошчы і дынамічны маніторынг змяненняў, здабыча палявой інфраструктуры), інфармацыю аб росце сельскагаспадарчых культур (фенатыпічныя параметры сельскагаспадарчых культур, паказчыкі харчавання, ураджайнасць) і стрэсавыя фактары росту сельскагаспадарчых культур (палевая вільготнасць , шкоднікаў і хвароб) дынаміка.
Прасторавая інфармацыя аб сельгасугоддзях
Інфармацыя аб прасторавым размяшчэнні сельскагаспадарчых угоддзяў уключае геаграфічныя каардынаты палёў і класіфікацыю сельскагаспадарчых культур, атрыманыя шляхам візуальнага адрознення або машыннага распазнавання. Межы поля можна вызначыць па геаграфічных каардынатах, а таксама можна ацаніць плошчу пасадкі. Традыцыйны метад алічбоўкі тапаграфічных карт у якасці асновы для рэгіянальнага планавання і ацэнкі тэрыторыі мае нізкую своечасовасць, а розніца паміж размяшчэннем мяжы і фактычным становішчам велізарная і пазбаўленая інтуіцыі, што не спрыяе ўкараненню дакладнага земляробства. БПЛА дыстанцыйнага зандзіравання можа атрымаць поўную інфармацыю аб прасторавым размяшчэнні сельскагаспадарчых угоддзяў у рэжыме рэальнага часу, што мае непараўнальныя перавагі традыцыйных метадаў. Аэрафотаздымкі з лічбавых камер высокай выразнасці могуць рэалізаваць ідэнтыфікацыю і вызначэнне асноўнай прасторавай інфармацыі сельскагаспадарчых угоддзяў, а распрацоўка тэхналогіі прасторавай канфігурацыі павышае дакладнасць і глыбіню даследавання інфармацыі аб месцазнаходжанні сельскагаспадарчых угоддзяў і паляпшае прасторавае разрозненне пры ўвядзенні інфармацыі аб вышыні , які рэалізуе больш дакладны маніторынг прасторавай інфармацыі сельгасугоддзяў.
Інфармацыя аб росце сельскагаспадарчых культур
Рост сельскагаспадарчых культур можна ахарактарызаваць інфармацыяй аб фенатыпічных паказчыках, пажыўнасці і ўраджайнасці. Да фенатыпічных параметраў адносяцца расліннае покрыва, індэкс ліставай плошчы, біямаса, вышыня раслін і г. д. Гэтыя параметры ўзаемазвязаны і ў сукупнасці характарызуюць рост культур. Гэтыя параметры ўзаемазвязаны і ў сукупнасці характарызуюць рост культур і напрамую звязаны з канчатковай ураджайнасцю. Яны дамінуюць у даследаваннях маніторынгу інфармацыі аб фермах, і было праведзена больш даследаванняў.
1) Фенатыпічнае параметры ўраджаю
Індэкс плошчы лісця (LAI) - гэта сума аднабаковай плошчы зялёнага ліста на адзінку паверхні, якая можа лепш характарызаваць паглынанне і выкарыстанне светлавой энергіі культурай і цесна звязана з назапашваннем матэрыялу культурай і канчатковым ураджаем. Індэкс ліставай плошчы з'яўляецца адным з асноўных параметраў росту сельскагаспадарчых культур, якія ў цяперашні час кантралююцца з дапамогай дыстанцыйнага зандзіравання БПЛА. Разлік вегетацыйных індэксаў (суадносіны вегетацыйнага індэкса, нармалізаванага вегетацыйнага індэкса, вегетацыйнага індэксу кандыцыянавання глебы, рознага вегетацыйнага індэкса і г.д.) з мультыспектральнымі дадзенымі і стварэнне рэгрэсійных мадэляў з наземнымі праўдзівымі дадзенымі з'яўляецца больш спелым метадам інверсіі фенатыпічных параметраў.
Надземная біямаса на позняй стадыі росту сельскагаспадарчых культур цесна звязана як з ураджаем, так і з якасцю. У цяперашні час ацэнка біямасы з дапамогай дыстанцыйнага зандзіравання БЛА ў сельскай гаспадарцы па-ранейшаму ў асноўным выкарыстоўвае шматспектральныя даныя, выдзяляе спектральныя параметры і разлічвае індэкс расліннасці для мадэлявання; тэхналогія прасторавай канфігурацыі мае пэўныя перавагі ў ацэнцы біямасы.
2) Паказчыкі харчавання сельскагаспадарчых культур
Традыцыйны маніторынг стану харчавання сельскагаспадарчых культур патрабуе адбору пробаў на палях і хімічнага аналізу ў памяшканні для дыягностыкі ўтрымання пажыўных рэчываў або індыкатараў (хларафіла, азоту і г.д.), у той час як дыстанцыйнае зандзіраванне БПЛА заснавана на тым, што розныя рэчывы маюць спецыфічныя спектральныя характарыстыкі адлюстравання і паглынання для дыягностыка. Хларафіл кантралюецца на падставе таго, што ён мае дзве моцныя вобласці паглынання ў паласе бачнага святла, а менавіта чырвоную частку 640-663 нм і сіне-фіялетавую частку 430-460 нм, у той час як паглынанне слабое пры 550 нм. Характарыстыкі колеру і тэкстуры лісця змяняюцца пры дэфіцыце ўраджаю, і выяўленне статыстычных характарыстык колеру і тэкстуры, якія адпавядаюць розным недахопам і звязаным з імі ўласцівасцям, з'яўляецца ключом да маніторынгу пажыўных рэчываў. Падобна маніторынгу параметраў росту, выбар характэрных палос, індэксаў расліннасці і мадэляў прагназавання па-ранейшаму з'яўляецца асноўным зместам даследавання.
3) Ураджайнасць сельскагаспадарчых культур
Павышэнне ўраджайнасці сельскагаспадарчых культур з'яўляецца галоўнай мэтай сельскагаспадарчай дзейнасці, і дакладная ацэнка ўраджайнасці важная як для сельскагаспадарчай вытворчасці, так і для аддзелаў, якія прымаюць кіраўніцкія рашэнні. Шматлікія даследчыкі спрабавалі стварыць мадэлі ацэнкі ўраджайнасці з больш высокай дакладнасцю прагназавання з дапамогай шматфактарнага аналізу.
Сельскагаспадарчая вільгаць
Вільготнасць сельгасугоддзяў часта кантралююць цеплавымі інфрачырвонымі метадамі. У раёнах з высокім раслінным покрывам закрыццё вусцейкаў лісця памяншае страты вады з-за транспірацыі, што памяншае схаваны цеплавы паток на паверхні і павялічвае адчувальны цеплавы паток на паверхні, што, у сваю чаргу, выклікае павышэнне тэмпературы кроны, што лічыцца тэмпература полага расліны. Паколькі індэкс воднага стрэсу, які адлюстроўвае энергетычны баланс культур, можа колькасна вызначыць залежнасць паміж утрыманнем вады ў культурах і тэмпературай купалы, таму тэмпература купалы, атрыманая цеплавым інфрачырвоным датчыкам, можа адлюстроўваць стан вільготнасці сельгасугоддзяў; голая глеба або раслінны покрыва на невялікіх тэрыторыях можа выкарыстоўвацца для ўскоснага змянення вільготнасці глебы з тэмпературай падземнай паверхні, што з'яўляецца прынцыпам, што: удзельная цеплаёмістасць вады вялікая, тэмпература цяпла змяняецца павольна, таму прасторавае размеркаванне тэмпературы падземнай паверхні на працягу сутак можа ўскосна адбівацца на размеркаванні вільгаці ў глебе. Такім чынам, прасторавае размеркаванне дзённай прыземнай тэмпературы можа ўскосна адлюстроўваць размеркаванне вільготнасці глебы. У маніторынгу тэмпературы кроны голая глеба з'яўляецца важным фактарам перашкод. Некаторыя даследчыкі вывучалі ўзаемасувязь паміж тэмпературай голай глебы і глебавым покрывам пасеваў, высветлілі разрыў паміж вымярэннямі тэмпературы полага, выкліканай голай глебай, і сапраўдным значэннем, і выкарыстоўвалі выпраўленыя вынікі ў маніторынгу вільготнасці сельгасугоддзяў, каб палепшыць дакладнасць маніторынгу. вынікі. У рэальным кіраванні вытворчасцю сельскагаспадарчых угоддзяў уцечка вільгаці на палях таксама знаходзіцца ў цэнтры ўвагі. Былі даследаванні з выкарыстаннем інфрачырвоных тэлевізійнікаў для маніторынгу ўцечкі вільгаці ў ірыгацыйныя каналы, дакладнасць можа дасягаць 93%.
Шкоднікі і хваробы
Выкарыстанне спектральнага маніторынгу адлюстравання ў блізкім інфрачырвоным дыяпазоне шкоднікаў і хвароб раслін, заснаванае на: лісце ў блізкай інфрачырвонай вобласці адлюстравання тканінай губкі і кантролю тканін плота, здаровыя расліны, гэтыя два прабелы ў тканінах запоўненыя вільгаццю і пашырэннем , з'яўляецца добрым адбівальнікам розных выпраменьванняў; калі расліна пашкоджваецца, ліст пашкоджваецца, тканіна завядае, вада памяншаецца, інфрачырвонае адлюстраванне памяншаецца да страты.
Цеплавы інфрачырвоны маніторынг тэмпературы таксама з'яўляецца важным паказчыкам шкоднікаў і хвароб культур. Расліны ў здаровых умовах, у асноўным за кошт кантролю адкрыцця і закрыцця вусцейкаў лісця, рэгуляцыі транспірацыі, для падтрымання стабільнасці ўласнай тэмпературы; у выпадку захворвання, паталагічныя змены будуць адбывацца, узбуджальнік - гаспадар ўзаемадзеяння ў ўзбуджальніка на расліне, асабліва на звязаных з транспірацыяй аспектаў ўздзеяння будзе вызначаць заражаныя частка павышэння і падзення тэмпературы. Увогуле, зандзіраванне раслін прыводзіць да дэрэгуляцыі вусцейкаў, і, такім чынам, транспірацыя вышэй у хворай вобласці, чым у здаровай. Інтэнсіўная транспірацыя прыводзіць да зніжэння тэмпературы заражанай вобласці і большай розніцы тэмператур на паверхні ліста, чым у звычайным лісце, да з'яўлення некратычных плям на паверхні ліста. Клеткі ў некратычнай зоне цалкам адміраюць, транспірацыя ў гэтай частцы цалкам губляецца, і тэмпература пачынае павышацца, але паколькі астатняя частка ліста пачынае заражацца, розніца тэмператур на паверхні ліста заўсёды вышэй, чым на паверхні ліста. здаровае расліна.
Іншая інфармацыя
У галіне інфармацыйнага маніторынгу сельскагаспадарчых угоддзяў дадзеныя дыстанцыйнага зандзіравання БЛА маюць больш шырокі спектр прымянення. Напрыклад, ён можа быць выкарыстаны для здабывання апалых участкаў кукурузы з выкарыстаннем розных асаблівасцей тэкстуры, адлюстравання ўзроўню сталасці лісця на стадыі сталасці бавоўны з выкарыстаннем індэкса NDVI і стварэння карт рэцэптаў нанясення абсцизавай кіслаты, якія могуць эфектыўна накіроўваць распыленне абсцизавай кіслаты. на бавоўне, каб пазбегнуць празмернага прымянення пестыцыдаў, і гэтак далей. У адпаведнасці з патрэбамі маніторынгу і кіравання сельскагаспадарчымі ўгоддзямі, гэта непазбежная тэндэнцыя для будучага развіцця інфарматызаванай і алічбаванай сельскай гаспадаркі пастаянна даследаваць інфармацыю БПЛА даных дыстанцыйнага зандзіравання і пашыраць вобласці іх прымянення.
Час публікацыі: 24 снежня 2024 г