UAVs zinaweza kubeba aina mbalimbali za vihisi vya mbali, ambavyo vinaweza kupata maelezo ya mashamba yenye mwelekeo-tofauti, yenye usahihi wa hali ya juu na kutambua ufuatiliaji thabiti wa aina nyingi za taarifa za mashamba. Taarifa hizo hujumuisha hasa taarifa za usambazaji wa anga za mazao (ujanibishaji wa shamba, utambuzi wa spishi za mazao, ukadiriaji wa eneo na ufuatiliaji wa mabadiliko, uchimbaji wa miundombinu ya shamba), maelezo ya ukuaji wa mazao (vigezo vya phenotypic ya mazao, viashiria vya lishe, mavuno), na vipengele vya mkazo vya ukuaji wa mazao (unyevu wa shamba, wadudu na magonjwa) mienendo.
Taarifa za Maeneo ya Mashamba
Maelezo ya eneo la shamba ni pamoja na kuratibu za kijiografia za mashamba na uainishaji wa mazao unaopatikana kupitia ubaguzi wa kuona au utambuzi wa mashine. Mipaka ya shamba inaweza kutambuliwa na kuratibu za kijiografia, na eneo la kupanda pia linaweza kukadiriwa. Mbinu ya jadi ya kuweka ramani za topografia kidijitali kama ramani ya msingi ya upangaji wa eneo na ukadiriaji wa eneo ina wakati mbaya, na tofauti kati ya eneo la mpaka na hali halisi ni kubwa na haina angavu, ambayo haifai kwa utekelezaji wa kilimo cha usahihi. Kihisia cha mbali cha UAV kinaweza kupata maelezo ya kina ya eneo la shamba kwa wakati halisi, ambayo ina faida zisizo na kifani za mbinu za kitamaduni. Picha za angani kutoka kwa kamera za kidijitali zenye ubora wa hali ya juu zinaweza kutambua utambuzi na uamuzi wa taarifa za msingi za anga za mashamba, na uundaji wa teknolojia ya usanidi wa anga huboresha usahihi na kina cha utafiti kuhusu maelezo ya eneo la mashamba, na kuboresha azimio la anga wakati wa kuanzishwa kwa maelezo ya mwinuko, ambayo hutambua ufuatiliaji bora wa maelezo ya anga ya shamba.
Taarifa za Ukuaji wa Mazao
Ukuaji wa mazao unaweza kubainishwa na taarifa juu ya vigezo vya phenotypic, viashirio vya lishe, na mavuno. Vigezo vya phenotypic ni pamoja na kifuniko cha uoto, kielezo cha eneo la majani, majani, urefu wa mmea, n.k. Vigezo hivi vinahusiana na vinaashiria ukuaji wa mazao kwa pamoja. Vigezo hivi vinahusiana na kwa pamoja vinaashiria ukuaji wa mazao na vinahusiana moja kwa moja na mavuno ya mwisho. Wanaongoza katika utafiti wa ufuatiliaji wa taarifa za shamba na tafiti zaidi zimefanywa.
1) Panda Vigezo vya Phenotypic
Kielezo cha eneo la majani (LAI) ni jumla ya eneo la jani la kijani kibichi lenye upande mmoja kwa kila eneo la uso, ambalo linaweza kubainisha vyema ufyonzwaji wa mmea na matumizi ya nishati ya mwanga, na inahusiana kwa karibu na mkusanyo wa nyenzo na mavuno ya mwisho. Faharasa ya eneo la majani ni mojawapo ya vigezo kuu vya ukuaji wa mazao vinavyofuatiliwa kwa sasa na vihisishi vya mbali vya UAV. Kukokotoa fahirisi za mimea (kielezo cha uwiano wa mimea, faharasa ya uoto wa kawaida, faharasa ya uoto wa hali ya udongo, faharasa ya mimea tofauti, n.k.) na data yenye spectra nyingi na kuanzisha miundo ya urejeshi na data ya ukweli msingi ni mbinu iliyokomaa zaidi ya kugeuza vigezo vya phenotypic.
Majani ya juu ya ardhi katika hatua ya mwisho ya ukuaji wa mazao yanahusiana kwa karibu na mavuno na ubora. Kwa sasa, makadirio ya biomasi kwa njia ya kutambua kwa mbali ya UAV katika kilimo bado hutumia zaidi data ya spectra nyingi, hutoa vigezo vya spectral, na kukokotoa fahirisi ya mimea kwa ajili ya kuigwa; teknolojia ya usanidi wa anga ina faida fulani katika ukadiriaji wa biomasi.
2) Viashiria vya Lishe vya Mazao
Ufuatiliaji wa kimapokeo wa hali ya lishe ya mazao unahitaji sampuli za shambani na uchanganuzi wa kemikali wa ndani ili kutambua maudhui ya virutubisho au viashirio (klorofili, naitrojeni, n.k.), huku uhisiji wa mbali wa UAV unatokana na ukweli kwamba vitu mbalimbali vina sifa mahususi za kuakisi-kufyonza kwa spectral kwa uchunguzi. Chlorophyll inafuatiliwa kwa kuzingatia ukweli kwamba ina mikoa miwili yenye nguvu ya kunyonya katika bendi ya mwanga inayoonekana, yaani sehemu nyekundu ya 640-663 nm na sehemu ya bluu-violet ya 430-460 nm, wakati ngozi ni dhaifu kwa 550 nm. Rangi ya majani na sifa za umbile hubadilika wakati mazao yana upungufu, na kugundua sifa za takwimu za rangi na umbile zinazolingana na upungufu tofauti na sifa zinazohusiana ndio ufunguo wa ufuatiliaji wa virutubishi. Sawa na ufuatiliaji wa vigezo vya ukuaji, uteuzi wa bendi za sifa, fahirisi za mimea na mifano ya utabiri bado ni maudhui kuu ya utafiti.
3) Mavuno ya Mazao
Kuongeza mavuno ya mazao ndilo lengo kuu la shughuli za kilimo, na ukadiriaji sahihi wa mavuno ni muhimu kwa idara za maamuzi ya uzalishaji wa kilimo na usimamizi. Watafiti wengi wamejaribu kuanzisha mifano ya makadirio ya mavuno na usahihi wa juu wa utabiri kupitia uchanganuzi wa mambo mengi.
Unyevu wa Kilimo
Unyevu wa shamba mara nyingi hufuatiliwa na njia za infrared za joto. Katika maeneo yenye vifuniko vya juu vya mimea, kufungwa kwa stomata ya majani hupunguza upotevu wa maji kwa sababu ya upenyezaji wa hewa, ambayo hupunguza mtiririko wa joto uliofichwa kwenye uso na huongeza mtiririko wa joto wa busara kwenye uso, ambayo husababisha kuongezeka kwa joto la dari, ambayo inachukuliwa kuwa joto la dari la mmea. Kwa vile kuakisi urari wa nishati ya mazao ya faharisi ya mkazo wa maji kunaweza kukadiria uhusiano kati ya maudhui ya maji ya mazao na halijoto ya mwavuli, hivyo joto la mwavuli linalopatikana na kihisi joto cha infrared linaweza kuakisi hali ya unyevunyevu wa shamba; udongo tupu au kifuniko cha mimea katika maeneo madogo, inaweza kutumika kwa njia ya moja kwa moja kugeuza unyevu wa udongo na joto la chini ya ardhi, ambayo ni kanuni kwamba: joto maalum la maji ni kubwa, joto la joto ni polepole kubadilika, hivyo usambazaji wa anga wa joto la chini ya ardhi wakati wa mchana unaweza kuonyeshwa kwa njia isiyo ya moja kwa moja katika usambazaji wa unyevu wa udongo. Kwa hiyo, usambazaji wa anga wa joto la chini ya uso wa mchana unaweza kutafakari moja kwa moja usambazaji wa unyevu wa udongo. Katika ufuatiliaji wa joto la dari, udongo usio na udongo ni sababu muhimu ya kuingiliwa. Baadhi ya watafiti wamechunguza uhusiano kati ya halijoto ya udongo tupu na kifuniko cha ardhi ya mazao, kufafanua pengo kati ya vipimo vya joto vya mwavuli vinavyosababishwa na udongo tupu na thamani halisi, na kutumia matokeo yaliyosahihishwa katika ufuatiliaji wa unyevu wa mashamba ili kuboresha usahihi wa matokeo ya ufuatiliaji. Katika usimamizi halisi wa uzalishaji wa shamba, uvujaji wa unyevu wa shamba pia ni mwelekeo wa umakini, kumekuwa na tafiti kwa kutumia taswira za infrared kufuatilia uvujaji wa unyevu wa njia ya umwagiliaji, usahihi unaweza kufikia 93%.
Wadudu na Magonjwa
Matumizi ya ufuatiliaji wa karibu wa infrared spectral reflectance ya wadudu na magonjwa ya mimea, kwa kuzingatia: majani katika eneo la karibu la infrared ya kutafakari kwa tishu za sifongo na udhibiti wa tishu za uzio, mimea yenye afya, mapengo haya mawili ya tishu yaliyojaa unyevu na upanuzi, ni kutafakari vizuri kwa mionzi mbalimbali; wakati mmea umeharibiwa, jani limeharibiwa, tishu hupungua, maji hupunguzwa, kutafakari kwa infrared kunapungua hadi kupotea.
Ufuatiliaji wa joto wa infrared ya joto pia ni kiashiria muhimu cha wadudu na magonjwa ya mazao. Mimea katika hali ya afya, hasa kwa njia ya udhibiti wa ufunguzi wa stomatal ya jani na kufungwa kwa udhibiti wa kupumua, kudumisha utulivu wa joto lao wenyewe; katika kesi ya ugonjwa, mabadiliko ya pathological yatatokea, pathogen - mwingiliano wa mwenyeji katika pathogen kwenye mmea, hasa juu ya vipengele vinavyohusiana na athari ya athari itaamua sehemu iliyoathiriwa ya kupanda na kushuka kwa joto. Kwa ujumla, hisia za mmea husababisha kupunguzwa kwa ufunguzi wa stomatal, na hivyo upenyezaji ni wa juu katika eneo la ugonjwa kuliko eneo la afya. Upepo mkali husababisha kupungua kwa joto la eneo lililoambukizwa na tofauti ya juu ya joto kwenye uso wa jani kuliko kwenye jani la kawaida mpaka matangazo ya necrotic yanaonekana kwenye uso wa jani. Seli za eneo la necrotic zimekufa kabisa, mabadiliko katika sehemu hiyo hupotea kabisa, na joto huanza kuongezeka, lakini kwa sababu jani lingine huanza kuambukizwa, tofauti ya joto kwenye uso wa jani daima ni kubwa kuliko ile ya mmea wenye afya.
Taarifa Nyingine
Katika uwanja wa ufuatiliaji wa taarifa za mashamba, data ya kutambua kwa mbali ya UAV ina anuwai ya matumizi. Kwa mfano, inaweza kutumika kutoa eneo lililoanguka la mahindi kwa kutumia vipengele vingi vya unamu, kuonyesha kiwango cha ukomavu wa majani wakati wa hatua ya kukomaa kwa pamba kwa kutumia fahirisi ya NDVI, na kutoa ramani za maagizo ya matumizi ya asidi ya abscisiki ambayo inaweza kuongoza kwa ufanisi unyunyizaji wa asidi ya abscisiki kwenye pamba ili kuzuia utumiaji mwingi wa viuatilifu, na kadhalika. Kulingana na mahitaji ya ufuatiliaji na usimamizi wa mashamba, ni mwelekeo usioepukika kwa maendeleo ya siku za usoni ya kilimo kilichoarifiwa na kidijitali ili kuchunguza daima taarifa za data ya UAV ya kutambua kwa mbali na kupanua nyanja zake za matumizi.
Muda wa kutuma: Dec-24-2024