پهپادها میتوانند انواع حسگرهای سنجش از راه دور را حمل کنند که میتوانند اطلاعات چند بعدی و با دقت بالا را در زمینهای کشاورزی به دست آورند و نظارت پویا بر انواع مختلف اطلاعات زمینهای کشاورزی را تحقق بخشند. چنین اطلاعاتی عمدتاً شامل اطلاعات توزیع مکانی محصول (محلیسازی زمینهای کشاورزی، شناسایی گونههای محصول، برآورد سطح و نظارت پویای تغییرات، استخراج زیرساختهای مزرعه)، اطلاعات رشد محصول (پارامترهای فنوتیپی محصول، شاخصهای تغذیهای، عملکرد)، و عوامل تنش رشد محصول (رطوبت مزرعه) است. ، آفات و بیماری ها) پویایی.
اطلاعات مکانی زمین های کشاورزی
اطلاعات موقعیت مکانی زمینهای کشاورزی شامل مختصات جغرافیایی مزارع و طبقهبندی محصولات زراعی است که از طریق تبعیض بصری یا تشخیص ماشین به دست میآید. مرزهای مزرعه را می توان با مختصات جغرافیایی شناسایی کرد و همچنین می توان منطقه کاشت را تخمین زد. روش سنتی رقومی کردن نقشههای توپوگرافی بهعنوان نقشه پایه برای برنامهریزی منطقهای و برآورد مساحت، از زمانبندی ضعیفی برخوردار است و تفاوت بین موقعیت مرزی و وضعیت واقعی بسیار زیاد و فاقد شهود است که برای اجرای کشاورزی دقیق مناسب نیست. سنجش از دور پهپاد میتواند اطلاعات مکانی جامع زمینهای کشاورزی را در زمان واقعی به دست آورد که مزایای بینظیر روشهای سنتی را دارد. تصاویر هوایی از دوربینهای دیجیتال با کیفیت بالا میتوانند شناسایی و تعیین اطلاعات مکانی پایه زمینهای کشاورزی را درک کنند، و توسعه فناوری پیکربندی فضایی، دقت و عمق تحقیق در مورد اطلاعات مکانهای مزرعه را بهبود میبخشد و وضوح مکانی را همزمان با معرفی اطلاعات ارتفاعی بهبود میبخشد. ، که نظارت دقیق تری بر اطلاعات مکانی زمین های کشاورزی انجام می دهد.
اطلاعات رشد محصول
رشد محصول را می توان با اطلاعات مربوط به پارامترهای فنوتیپی، شاخص های تغذیه ای و عملکرد مشخص کرد. پارامترهای فنوتیپی شامل پوشش گیاهی، شاخص سطح برگ، زیست توده، ارتفاع گیاه و غیره است. این پارامترها به هم مرتبط هستند و در مجموع رشد محصول را مشخص می کنند و به طور مستقیم با عملکرد نهایی مرتبط هستند. آنها در تحقیقات پایش اطلاعات مزرعه غالب هستند و مطالعات بیشتری انجام شده است.
1) پارامترهای فنوتیپی محصول
شاخص سطح برگ (LAI) مجموع سطح برگ سبز یک طرفه در واحد سطح است که می تواند جذب و استفاده محصول از انرژی نور را بهتر مشخص کند و ارتباط نزدیکی با تجمع مواد و عملکرد نهایی محصول دارد. شاخص سطح برگ یکی از پارامترهای اصلی رشد محصول است که در حال حاضر توسط سنجش از دور پهپاد کنترل می شود. محاسبه شاخصهای پوشش گیاهی (شاخص نسبت پوشش گیاهی، شاخص پوشش گیاهی نرمال شده، شاخص پوشش گیاهی تهویه خاک، شاخص پوشش گیاهی متفاوت و غیره) با دادههای چند طیفی و ایجاد مدلهای رگرسیون با دادههای حقیقت زمین، روشی بالغتر برای معکوس کردن پارامترهای فنوتیپی است.
زیست توده روی زمین در مرحله رشد اواخر محصولات زراعی ارتباط نزدیکی با عملکرد و کیفیت دارد. در حال حاضر، تخمین زیست توده توسط سنجش از دور پهپاد در کشاورزی همچنان عمدتاً از دادههای چند طیفی، استخراج پارامترهای طیفی و محاسبه شاخص پوشش گیاهی برای مدلسازی استفاده میکند. فناوری پیکربندی فضایی مزایای خاصی در تخمین زیست توده دارد.
2) شاخص های تغذیه ای محصول
پایش سنتی وضعیت تغذیه محصول مستلزم نمونه برداری در مزرعه و آنالیز شیمیایی داخلی برای تشخیص محتوای مواد مغذی یا شاخص ها (کلروفیل، نیتروژن و غیره) است، در حالی که سنجش از دور پهپاد مبتنی بر این واقعیت است که مواد مختلف دارای ویژگی های بازتاب-جذب طیفی خاصی هستند. تشخیص کلروفیل بر اساس این واقعیت که دارای دو ناحیه جذب قوی در باند نور مرئی است، یعنی قسمت قرمز 640-663 نانومتر و قسمت آبی-بنفش 430-460 نانومتر پایش می شود، در حالی که جذب در 550 نانومتر ضعیف است. رنگ و ویژگیهای بافت برگ زمانی که محصولات با کمبود مواجه میشوند تغییر میکنند و کشف ویژگیهای آماری رنگ و بافت مربوط به کمبودهای مختلف و ویژگیهای مرتبط کلید نظارت بر مواد مغذی است. مشابه پایش پارامترهای رشد، انتخاب باندهای مشخصه، شاخصهای پوشش گیاهی و مدلهای پیشبینی همچنان محتوای اصلی مطالعه است.
3) عملکرد محصول
افزایش عملکرد محصول هدف اصلی فعالیت های کشاورزی است و برآورد دقیق عملکرد هم برای بخش های تولید کشاورزی و هم برای بخش های تصمیم گیری مدیریت مهم است. محققان متعددی سعی کرده اند مدل های تخمین بازده را با دقت پیش بینی بالاتر از طریق تحلیل چند عاملی ایجاد کنند.
رطوبت کشاورزی
رطوبت زمین کشاورزی اغلب با روش های مادون قرمز حرارتی کنترل می شود. در مناطقی که پوشش گیاهی بالایی دارند، بسته شدن روزنه های برگ باعث کاهش اتلاف آب در اثر تعرق می شود که باعث کاهش شار گرمای نهان در سطح و افزایش شار حرارتی محسوس در سطح می شود که به نوبه خود باعث افزایش دمای تاج پوشش می شود. دمای تاج گیاه در نظر گرفته می شود. همانطور که انعکاس تعادل انرژی محصول از شاخص تنش آب می تواند رابطه بین محتوای آب محصول و دمای تاج را کمیت کند، بنابراین دمای تاج به دست آمده توسط حسگر حرارتی مادون قرمز می تواند وضعیت رطوبت زمین کشاورزی را منعکس کند. خاک برهنه یا پوشش گیاهی در نواحی کوچک می تواند به طور غیرمستقیم رطوبت خاک را با دمای زیرسطح معکوس کند، که این اصل بر این است که: گرمای ویژه آب زیاد است، دمای گرما به کندی تغییر می کند، بنابراین توزیع فضایی دمای زیرسطح در طول روز می تواند به طور غیر مستقیم در توزیع رطوبت خاک منعکس شود. بنابراین، توزیع فضایی دمای زیرسطحی در طول روز می تواند به طور غیرمستقیم منعکس کننده توزیع رطوبت خاک باشد. در پایش دمای تاج پوشش، خاک لخت یک عامل تداخل مهم است. برخی از محققان رابطه بین دمای خاک برهنه و پوشش زمین را مطالعه کرده اند، شکاف بین اندازه گیری دمای تاج پوشش ناشی از خاک لخت و مقدار واقعی را روشن کرده اند و از نتایج اصلاح شده در پایش رطوبت زمین کشاورزی برای بهبود دقت پایش استفاده کرده اند. نتایج در مدیریت تولید واقعی زمین های کشاورزی، نشت رطوبت مزرعه نیز کانون توجه است، مطالعاتی با استفاده از تصویرگرهای مادون قرمز برای نظارت بر نشت رطوبت کانال آبیاری انجام شده است، دقت می تواند به 93٪ برسد.
آفات و بیماری ها
استفاده از نظارت بازتاب طیفی نزدیک به مادون قرمز بر آفات و بیماری های گیاهی، بر اساس: برگ ها در ناحیه مادون قرمز نزدیک بازتاب توسط بافت اسفنجی و کنترل بافت حصار، گیاهان سالم، این دو شکاف بافتی پر از رطوبت و انبساط بازتاب دهنده خوبی برای تشعشعات مختلف است. هنگامی که گیاه آسیب می بیند، برگ آسیب می بیند، بافت پژمرده می شود، آب کاهش می یابد، انعکاس مادون قرمز کاهش می یابد تا زمانی که گم شود.
نظارت حرارتی مادون قرمز دما نیز یک شاخص مهم از آفات و بیماری های محصولات است. گیاهان در شرایط سالم، عمدتاً از طریق کنترل باز کردن روزنه و بسته شدن تنظیم تعرق، برای حفظ ثبات دمای خود. در صورت بروز بیماری، تغییرات پاتولوژیک رخ خواهد داد، برهمکنش های پاتوژن - میزبان در پاتوژن روی گیاه، به ویژه در جنبه های مربوط به تعرق تأثیر، قسمت آلوده افزایش و کاهش دما را تعیین می کند. به طور کلی، حس گیاه منجر به تنظیم زدایی دهانه روزنه می شود و بنابراین تعرق در ناحیه بیمار بیشتر از ناحیه سالم است. تعرق شدید منجر به کاهش دمای ناحیه آلوده و اختلاف دمای بالاتر در سطح برگ نسبت به برگ معمولی می شود تا زمانی که لکه های نکروز در سطح برگ ظاهر شوند. سلولهای ناحیه نکروز کاملاً مرده هستند، تعرق در آن قسمت کاملاً از بین میرود و دما شروع به افزایش میکند، اما چون بقیه برگ شروع به آلوده شدن میکند، اختلاف دمای سطح برگ همیشه بیشتر از دمای برگ است. یک گیاه سالم
اطلاعات دیگر
در زمینه پایش اطلاعات زمین های کشاورزی، داده های سنجش از راه دور پهپاد دارای طیف وسیع تری از کاربردها هستند. به عنوان مثال، می توان از آن برای استخراج ناحیه ریخته شده ذرت با استفاده از ویژگی های بافتی متعدد، منعکس کردن سطح بلوغ برگ ها در مرحله بلوغ پنبه با استفاده از شاخص NDVI، و تولید نقشه های تجویزی کاربرد اسید آبسیزیک استفاده کرد که می تواند به طور موثر سمپاشی اسید آبسیزیک را هدایت کند. روی پنبه برای جلوگیری از کاربرد بیش از حد آفت کش ها و غیره. با توجه به نیازهای نظارت و مدیریت زمین های کشاورزی، این یک روند اجتناب ناپذیر برای توسعه آتی کشاورزی اطلاعاتی و دیجیتالی است که به طور مداوم اطلاعات داده های سنجش از دور پهپادها را بررسی کند و زمینه های کاربردی آن را گسترش دهد.
زمان ارسال: دسامبر-24-2024