Беспилотные воздушные транспортные средства (БПЛА) все чаще используются в современном сельском хозяйстве, особенно в мониторинге здоровья сельскохозяйственных культур. Проведя различные датчики и устройства для визуализации, беспилотники могут предоставить высокие данные о здоровье урожая в реальном времени, чтобы помочь фермерам принимать более научные управленческие решения. Ниже приведены основные технические принципы мониторинга дронов здоровья урожая:
1. Многоспектральная визуализация
- Технология мультиспектральной визуализации является одним из основных инструментов для мониторинга здоровья сельскохозяйственных культур. Захватывая отражательную способность света в разных полосах, мультиспектральные камеры могут генерировать изображения, которые отражают состояние роста сельскохозяйственных культур. Например, характеристики отражения растений в видимых и ближних инфракрасных спектрах могут использоваться для расчета нормализованного индекса растительности (NDVI), который является обычно используемым показателем для оценки здоровья растений. Когда культуры подвергаются атакованию вредителей и болезней, их цвет листьев, структура листьев и т. Д. Будет значительно измениться, что приведет к изменениям в характеристиках внешности или жилье. Эти изменения вызывают изменения в спектральных параметрах, влияя на поглощение полос и отражение длины волны и т. Д. Следовательно, сельскохозяйственные культуры, атакованные вредителями и болезнями, показывают различные морфологии. Сравнение информации о длине волны со здоровыми культурами может выявить время и тип приступа вредителей и болезней в спектральном отражении.
2. Фотография высокого разрешения
- Камеры с высоким разрешением могут захватывать тонкие изменения в культурах, таких как цвет листьев, форма и текстура. Эти изображения могут помочь выявить ранние симптомы вредителей и заболеваний, а также дефицит питательных веществ в культурах. Регулярно фотографируя и анализируя их, фермеры могут своевременно обнаружить и решать проблемы со здоровьем урожая.
3. Тепловая визуализация
- Технологическая технология теплоизображения может измерить распределение температуры на поверхности сельскохозяйственных культур, что очень полезно для мониторинга состояния влажности урожая и теплового напряжения. Благодаря термической визуализации фермеры могут идентифицировать области недооценки или чрезмерного перераза, тем самым оптимизируя управление ирригацией и повышая эффективность использования водных ресурсов.
4. Лидар
-Технология LIDAR может точно измерить высоту и форму поверхности и достичь высокого трехмерного моделирования фермерских угодий сельскохозяйственных угодий. БПЛА могут объединять данные LIDAR с другими данными датчиков для создания моделей высокой устойчивой поверхности, предоставления подробной информации о местности и растительности, предоставлять более точную пространственную информацию для распределения вредителей и болезней и предоставлять надежные основы данных для уточненных мер профилактики и контроля.
5. Анализ искусственного интеллекта
- В сочетании с технологией искусственного интеллекта (ИИ) беспилотники могут автоматически идентифицировать и классифицировать проблемы со здоровьем урожая. Например, Moyo в Южной Африке разработал автономный беспилотник, который может обнаружить заболевание листьев картофеля, используя технологию Dell и Nvidia. Дрон использует технологию генерации увеличения поиска (RAG) для объединения анализа схемы листьев, управляемого ИИ, с захватом изображений с высоким разрешением, достигая достоверности до 99,52%.
6. Передача данных в реальном времени
- Дроны имеют возможность передавать данные в режиме реального времени, позволяя фермерам проверять состояние своих полей в любое время через свои мобильные телефоны или компьютеры. Этот механизм мгновенной обратной связи позволяет фермерам быстро реагировать на чрезвычайные ситуации и сократить убытки. Например, в крупномасштабных сельскохозяйственных угодьях беспилотники способствуют интеллектуальному управлению сельскохозяйственными угодьями посредством передачи данных в реальном времени, помогая фермерам отслеживать статус сельскохозяйственных угодий и своевременно корректировать стратегии.
Проблемы и будущие перспективы
Хотя беспилотники продемонстрировали много преимуществ в мониторинге здоровья сельскохозяйственных культур, они все равно сталкиваются с некоторыми проблемами. Возможности обработки данных являются ключевой проблемой, и как извлечь полезную информацию из больших объемов данных остается основной технической проблемой. Кроме того, климатические условия и сложность местности также влияют на воздействие бега и мониторинга беспилотников.
Тем не менее, с постоянным развитием технологий, ожидается, что эти проблемы будут решены. В будущем сочетание искусственного интеллекта и больших данных значительно улучшит возможности анализа данных беспилотников, что позволит фермерам получить более точную поддержку принятия решений. Кроме того, благодаря популяризации технологии беспилотников больше мелких фермеров смогут насладиться удобством, принесенным этой технологией.
Короче говоря, применение беспилотников в мониторинге здоровья сельскохозяйственных культур открыло новые возможности для развития современного сельского хозяйства. Благодаря эффективным и точным методам мониторинга фермеры могут не только лучше управлять сельскохозяйственными угодьями, но также улучшать урожайность и качество. Несмотря на некоторые проблемы, с постоянным развитием технологий, перспективы применения беспилотников в сельском хозяйстве будут более яркими в будущем.
