Els UAV poden portar una varietat de sensors de teledetecció, que poden obtenir informació multidimensional i d’alta precisió i realitzar un seguiment dinàmic de diversos tipus d’informació de terres de conreu. Aquesta informació inclou principalment informació de distribució espacial de cultius (localització de terres de conreu, identificació d’espècies de cultiu, estimació de l’àrea i canvi de control dinàmic, extracció d’infraestructura de camp), informació sobre el creixement de cultius (paràmetres fenotípics de cultiu, indicadors nutricionals, rendiment) i factors d’estrès de creixement de cultius (humitat de camp, patates i malalties) dinàmiques.
Informació espacial de les terres de conreu
La informació sobre la ubicació espacial de les terres de conreu inclou coordenades geogràfiques dels camps i classificacions de cultius obtinguts mitjançant discriminació visual o reconeixement de màquines. Els límits del camp es poden identificar mitjançant coordenades geogràfiques i també es pot estimar la zona de plantació. El mètode tradicional de digitalització de mapes topogràfics com a mapa base per a la planificació regional i l’estimació de l’àrea té una puntualitat deficient, i la diferència entre la ubicació del límit i la situació real és enorme i no té intuïció, cosa que no és propici per a la implementació de l’agricultura de precisió. La teledetecció de la UAV pot obtenir informació completa sobre la ubicació espacial de les terres de conreu en temps real, que té els avantatges incomparables dels mètodes tradicionals. Les imatges aèries de càmeres digitals d’alta definició poden adonar-se de la identificació i la determinació de la informació espacial bàsica de les terres de conreu i el desenvolupament de la tecnologia de configuració espacial millora la precisió i la profunditat de la investigació sobre la informació sobre la ubicació de les terres de conreu i millora la resolució espacial alhora que introdueix informació d’elevació, que realitza un seguiment més fi de la informació espacial de les terres de les terres.
Informació del creixement del cultiu
El creixement del cultiu es pot caracteritzar per informació sobre paràmetres fenotípics, indicadors nutricionals i rendiment. Els paràmetres fenotípics inclouen la cobertura de vegetació, l’índex de la zona de les fulles, la biomassa, l’alçada de les plantes, etc. Aquests paràmetres estan interrelacionats i caracteritzen col·lectivament el creixement de les collites. Aquests paràmetres estan interrelacionats i caracteritzen col·lectivament el creixement dels cultius i estan directament relacionats amb el rendiment final. Són dominants en la investigació sobre el seguiment de la informació de la granja i s’han realitzat més estudis.
1) Paràmetres fenotípics de cultiu
L’índex de l’àrea de les fulles (LAI) és la suma d’una superfície de fulla verda per unitat de superfície, que pot caracteritzar millor l’absorció i l’ús de l’energia lleugera del cultiu i està estretament relacionada amb l’acumulació de materials i el rendiment final del cultiu. L’índex de l’àrea de les fulles és un dels principals paràmetres de creixement de cultius actualment controlats per la teledetecció UAV. Càlcul dels índexs de vegetació (índex de vegetació de relació, índex de vegetació normalitzat, índex de vegetació de condicionament del sòl, índex de vegetació de diferència, etc.) amb dades multispectrals i establir models de regressió amb dades de veritat fonamental és un mètode més madur per invertir paràmetres fenotípics.
La biomassa a terra en la fase de creixement tardà dels cultius està estretament relacionada amb el rendiment i la qualitat. Actualment, l’estimació de la biomassa mitjançant la teledetecció UAV a l’agricultura encara utilitza principalment dades multispectrals, extreu paràmetres espectrals i calcula l’índex de vegetació per a la modelització; La tecnologia de configuració espacial té certs avantatges en l'estimació de la biomassa.
2) Indicadors nutricionals de cultiu
El seguiment tradicional de l’estat nutricional del cultiu requereix el mostreig de camp i l’anàlisi química interior per diagnosticar el contingut de nutrients o indicadors (clorofil·la, nitrogen, etc.), mentre que la teledetecció UAV es basa en el fet que diferents substàncies tenen característiques específiques de reflectància espectral-absorció per al diagnòstic. La clorofil·la es controla a partir del fet que té dues regions d’absorció fortes a la banda de llum visible, és a dir, la part vermella de 640-663 nm i la part blava de 430-460 nm, mentre que l’absorció és feble a 550 nm. Les característiques del color i la textura canvien quan els cultius són deficients i descobrir les característiques estadístiques del color i la textura corresponents a diferents deficiències i propietats relacionades és la clau per al control de nutrients. De forma similar al seguiment dels paràmetres de creixement, la selecció de bandes característiques, índexs de vegetació i models de predicció continua sent el contingut principal de l’estudi.
3) Rendiment del cultiu
L’objectiu principal de les activitats agrícoles és l’augment del rendiment de cultius, i l’estimació precisa del rendiment és important tant per a la producció agrícola com per als departaments de presa de decisions de gestió. Nombrosos investigadors han intentat establir models d’estimació de rendiment amb una precisió de predicció més gran mitjançant l’anàlisi multifactor.
Humitat agrícola
La humitat de les terres de conreu és sovint controlada per mètodes d’infrarojos tèrmics. A les zones amb alta cobertura de vegetació, el tancament dels estomes de les fulles redueix la pèrdua d’aigua a causa de la transpiració, cosa que redueix el flux de calor latent a la superfície i augmenta el flux de calor sensible a la superfície, cosa que provoca un augment de la temperatura del dosser, que es considera que és la temperatura de la marquesina de la planta. Com que reflecteix l’equilibri energètic de les collites de l’índex d’estrès hídric pot quantificar la relació entre el contingut d’aigua de cultiu i la temperatura de la marquesina, de manera que la temperatura de la marquesina obtinguda pel sensor d’infrarojos tèrmics pot reflectir l’estat d’humitat de les terres de conreu; La cobertura del sòl o de la vegetació en zones petites es pot utilitzar per invertir indirectament la humitat del sòl amb la temperatura de la superfície, que és el principi que: la calor específica de l’aigua és gran, la temperatura de la calor es canvia lentament, de manera que la distribució espacial de la temperatura de la superfície durant el dia es pot reflectir indirecta a la distribució de la humitat del sòl. Per tant, la distribució espacial de la temperatura de la superfície diürna pot reflectir indirectament la distribució de la humitat del sòl. En el control de la temperatura de la dosser, el sòl nu és un factor d’interferència important. Alguns investigadors han estudiat la relació entre la temperatura del sòl nu i la cobertura del sòl del cultiu, va aclarir la bretxa entre les mesures de la temperatura de la dossada causada pel sòl nu i el veritable valor, i han utilitzat els resultats corregits en el control de la humitat de les terres de conreu per millorar la precisió dels resultats de control. En la gestió real de la producció de terres de conreu, les fuites d’humitat de camp també són el focus d’atenció, hi ha hagut estudis que utilitzen imatges d’infrarojos per controlar les fuites d’humitat del canal de reg, la precisió pot arribar al 93%.
Plagues i malalties
L’ús de monitorització de reflectància espectral d’infraroig proper de plagues i malalties vegetals, basada en: fulles a la regió d’infraroig proper del reflex del teixit esponja i el control del teixit de la tanca, les plantes sanes, aquestes dues llacunes de teixit plenes d’humitat i expansió, són un bon reflector de diverses radiacions; Quan la planta està danyada, la fulla es danya, el teixit es redueix, l’aigua es redueix, la reflexió infraroja es redueix fins que es perd.
El control de la temperatura d’infrarojos tèrmics també és un indicador important de les plagues i malalties de cultiu. Les plantes en condicions saludables, principalment a través del control de l’obertura i el tancament de la regulació de la transpiració de les fulles, per mantenir l’estabilitat de la seva pròpia temperatura; En el cas de la malaltia, es produiran canvis patològics, les interaccions patògens - hoste en el patogen de la planta, especialment en els aspectes relacionats amb la transpiració de l’impacte determinaran la part infestada de l’augment i la caiguda de la temperatura. En general, la detecció de plantes comporta una desregulació de l’obertura stomatal i, per tant, la transpiració és més elevada a la zona malalta que a la zona sana. La transpiració vigorosa condueix a una disminució de la temperatura de l’àrea infectada i a una diferència de temperatura més alta a la superfície de les fulles que a la fulla normal fins que apareguin taques necròtiques a la superfície de la fulla. Les cèl·lules de la zona necròtica estan completament mortes, la transpiració en aquesta part es perd completament i la temperatura comença a augmentar, però com que la resta de la fulla comença a infectar -se, la diferència de temperatura a la superfície de les fulles és sempre superior a la d’una planta sana.
Altra informació
En el camp del control de la informació de les terres de conreu, les dades de teledetecció UAV tenen una gamma més àmplia d'aplicacions. Per exemple, es pot utilitzar per extreure l’àrea caiguda del blat de moro mitjançant múltiples característiques de textura, reflectir el nivell de maduresa de les fulles durant l’etapa de maduresa del cotó mitjançant l’índex NDVI i generar mapes de prescripció d’aplicacions d’àcid abscísic que poden guiar efectivament la polvorització d’àcid abscísic al cotó per evitar una aplicació excessiva de pesticides, etc. Segons les necessitats del control i la gestió de les terres de conreu, és una tendència inevitable per al desenvolupament futur de l’agricultura informatitzada i digitalitzada per explorar contínuament la informació de les dades de teledetecció UAV i ampliar els seus camps d’aplicació.
Posada Posada: el 24 de desembre de 2014