Máy bay không người lái theo dõi sự phát triển 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, chỉ số dinh dưỡng và năng suất. Các thông số kiểu hình bao gồm thảm thực vật, chỉ số diện tích lá, sinh khối, chiều cao cây, v.v. Các thông số này có mối quan hệ với nhau và cùng nhau đặc trưng cho sự tăng trưởng của cây trồng. Các thông số này có mối quan hệ với nhau và cùng nhau đặc trưng cho sự tăng trưởng của cây trồng và liên quan trực tiếp đến năng suất cuối cùng. Chúng chiếm ưu thế trong nghiên cứu giám sát thông tin trang trại và nhiều nghiên cứu hơn đã được thực hiện.

1) Các thông số kiểu hình cây trồng

Chỉ số diện tích lá (LAI) là tổng diện tích lá xanh một mặt trên một đơn vị diện tích bề mặt, có thể mô tả tốt hơn khả năng hấp thụ và sử dụng năng lượng ánh sáng của cây trồng, và có liên quan chặt chẽ đến sự tích lũy vật chất và năng suất cuối cùng của cây trồng. Chỉ số diện tích lá là một trong những thông số tăng trưởng chính của cây trồng hiện đang được theo dõi bằng cảm biến từ xa 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 biệt, v.v.) bằng dữ liệu đa phổ và thiết lập các mô hình hồi quy bằng dữ liệu thực tế là một phương pháp hoàn thiện hơn để đảo ngược các thông số kiểu hình.

Sinh khối trên mặt đất trong giai đoạn sinh trưởng muộn của cây trồng có liên quan chặt chẽ đến cả năng suất và chất lượng. Hiện nay, ước tính sinh khối bằng cảm biến từ xa UAV trong nông nghiệp vẫn chủ yếu sử dụng dữ liệu đa phổ, trích xuất các tham số phổ và tính toán chỉ số thực vật để lập mô hình; công nghệ cấu hình không gian có một số ưu điểm nhất định trong ước tính sinh khối.

2) Chỉ số dinh dưỡng cây trồng

Việc giám sát truyền thống về tình trạng dinh dưỡng của cây trồng đòi hỏi phải lấy mẫu thực địa và phân tích hóa học trong nhà để chẩn đoán hàm lượng chất dinh dưỡng hoặc chỉ số (diệp lục, nitơ, v.v.), trong khi cảm biến từ xa UAV dựa trên thực tế là các chất khác nhau có đặc điểm phản xạ-hấp thụ quang phổ cụ thể để chẩn đoán. Diệp lục được giám sát dựa trên thực tế là nó có hai vùng hấp thụ mạnh trong dải ánh sáng khả kiến, cụ thể là phần đỏ 640-663 nm và phần xanh tím 430-460 nm, trong khi hấp thụ yếu ở 550 nm. Màu sắc và đặc điểm kết cấu của lá thay đổi khi cây trồng bị thiếu hụt và việc phát hiện ra các đặc điểm thống kê về màu sắc và kết cấu tương ứng với các sự thiếu hụt khác nhau và các đặc tính liên quan là chìa khóa để giám sát chất dinh dưỡng. Tương tự như việc giám sát các thông số tăng trưởng, việc lựa chọn các dải đặc trưng, ​​chỉ số thực vật và mô hình dự đoán 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 ước tính chính xác năng suất là quan trọng đối với cả bộ phận sản xuất nông nghiệp và ra quyết định quản lý. 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.