Máy bay không người lái theo dõi sự tăng trưởng của cây trồng

Thông tin tăng trưởng cây trồng

Sự tăng trưởng của cây trồng có thể được đặc trưng bởi thông tin về các thông số kiểu hình, các chỉ số dinh dưỡng và năng suất. Các thông số kiểu hình bao gồm độ che phủ của thảm thực vật, chỉ số diện tích lá, sinh khối, chiều cao cây, v.v. Các thông số này có liên quan với nhau và đặc trưng chung cho sự phát triển của cây trồng. Các thông số này có liên quan với nhau và đặc trưng chung cho sự tăng trưởng của cây trồng và liên quan trực tiếp đến năng suất cuối cùng. Họ chiếm ưu thế trong nghiên cứu giám sát thông tin trang trại và nhiều nghiên cứu đã được thực hiện.

1) Cắt các thông số kiểu hình

Chỉ số diện tích lá (LAI) là tổng diện tích lá xanh một phía trên một đơn vị diện tích bề mặt, có thể mô tả rõ hơn sự hấp thụ và sử dụng năng lượng ánh sáng của cây trồng, đồng thời có liên quan chặt chẽ đến sự tích lũy nguyên liệu và năng suất cuối cùng của cây trồng. Chỉ số diện tích lá là một trong những thông số tăng trưởng cây trồng chính hiện được theo dõi bằng viễn thám UAV. Tính toán các chỉ số thực vật (chỉ số thực vật tỷ lệ, chỉ số thực vật chuẩn hóa, chỉ số thực vật điều hòa đất, chỉ số thực vật khác nhau, v.v.) với dữ liệu đa phổ và thiết lập mô hình hồi quy với dữ liệu thực tế mặt đất là một phương pháp hoàn thiện hơn để đảo ngược các thông số kiểu hình.

Sinh khối trên mặt đất ở giai đoạn sinh trưởng muộn của cây trồng có liên quan mật thiết đến cả năng suất và chất lượng. Hiện nay, việc ước tính sinh khối bằng viễn thám UAV trong nông nghiệp vẫn chủ yếu sử dụng dữ liệu đa phổ, trích xuất các thông số phổ và tính toán chỉ số thực vật để mô hình hóa; Công nghệ cấu hình không gian có những ưu điểm nhất định trong việc ước tính sinh khối.

2) Chỉ tiêu dinh dưỡng cây trồng

Giám sát truyền thống về tình trạng dinh dưỡng cây trồng yêu cầu lấy mẫu tại hiện trường và phân tích hóa học trong nhà để chẩn đoán hàm lượng chất dinh dưỡng hoặc các chỉ số (diệp lục, nitơ, v.v.), trong khi viễn thám UAV dựa trên thực tế là các chất khác nhau có đặc tính hấp thụ phản xạ quang phổ cụ thể đối với chẩn đoán. Chất diệp lục được theo dõi dựa trên thực tế là nó có hai vùng hấp thụ mạnh trong dải ánh sáng khả kiến ​​là phần màu đỏ 640-663 nm và phần màu xanh tím 430-460 nm, trong khi độ hấp thụ yếu ở bước sóng 550 nm. Màu sắc và kết cấu của lá thay đổi khi cây trồng bị thiếu hụt, và việc khám phá các đặc điểm thống kê về màu sắc và kết cấu tương ứng với những thiếu hụt khác nhau và các đặc tính liên quan là chìa khóa để theo dõi chất dinh dưỡng. Tương tự như việc theo dõi các thông số sinh trưởng, việc lựa chọn các dải đặc trưng, ​​chỉ số thực vật và mô hình dự báo vẫn là nội dung chính của nghiên cứu.

3) Năng suất cây trồng

Tăng năng suất cây trồng là mục tiêu chính của các hoạt động nông nghiệp và việc ước tính chính xác năng suất là rất quan trọng đối với cả bộ phận ra quyết định quản lý và sản xuất nông nghiệp. Nhiều nhà nghiên cứu đã cố gắng thiết lập các mô hình ước tính năng suất với độ chính xác dự đoán cao hơn thông qua phân tích đa yếu tố.