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无人机在农产品中的应用 精准农业依靠从传感器和数据分析软件获得的可操作信息,以实现农业实践的效率。可操作信息是将不同来源

无人机在农产品中的应用

精准农业依靠从传感器和数据分析软件获得的可操作信息,以实现农业实践的效率。可操作信息是将不同来源的近似实时传感器信息集成到决策支持系统中的结果。

传感器获取数据的一些最常见的平台包括卫星、载人飞机、无人驾驶飞机、拖拉机和手持设备。

遥感是从远处获取地球表面物体的信息和测量属性的科学,通常来自飞机或卫星;与近端传感相反,近端传感是指从地面车辆和手持设备获取传感器数据。

地球表面的物体反射、吸收、传输和发射来自太阳的电磁能量。数字传感器已经开发出来,用于测量所有类型的电磁能与物体相互作用。

随着传感器和作物之间的距离从飞机到卫星的增加,测量区域将从农场规模增加到区域规模。传感器和平台的每种组合对给定的应用都有利弊,这涉及技术、运营和经济考虑。

卫星调查通常调查更大的区域,用户可以在接下来的几天或几周内访问图像,然而,卫星数据提供商通常需要以平方公里为单位的大型最小表面,这对农民定期购买PA应用可能不划算。

此外,卫星图像可能会受到云层覆盖、大气失真以及缺乏在物候阶段捕获图像的灵活性。另一方面,通用航空飞机进行的调查可以比卫星图像更灵活地安排,但它们通常需要复杂而昂贵的运动组织工作。

VRT的运营成功在很大程度上取决于及时收集传感器数据和准确计算描述作物活力、缺陷、疾病、杂草和害虫以及水分和养分含量等土壤变量的处方地图。

数据可以通过多种方式获得,例如前面描述的传统遥感平台;最近,其他平台,如无人驾驶飞行器或安装在车辆上的传感器,可以提供更高的传感器接近农作物以及近实时信息。

直到过去10年,无人机和小型化传感器技术才以具有成本效益的价格广泛提供,并证明其非常适合PA应用。

事实上,无人机不仅促进了遥感数据采集,而且为VRT平台的部署提供了有趣的业务案例,只需要少量的投入。

除了无人机外,无人驾驶飞机还使用了各种术语和首字母缩略词,无人机通常仅将车辆称为平台,包括飞行所需的所有系统。

“无人驾驶航空系统”一词在航空业也很常见,不仅指无人机硬件,还指传感器有效载荷、数据处理单元和地面站设备。

从监管角度来看,国际民用航空组织使用“遥控飞机”和“遥控飞机系统”这两个术语,其含义与无人机和无人机大致相同。

预计国家航空监管机构将汇聚并采用国际民航组织在官方文件中制定的条款。尽管如此,公众最广泛使用的无人驾驶飞机术语是“无人机”,特别是消费者级无人机。

UAS通常包含一个比卫星或通用航空飞机更具成本效益和更灵活的传感器平台,特别是对于高达数百公顷的农场规模地区。

农场经理、农业顾问和研究人员使用无人机系统的一个相关因素是,无论是直接从市场购买,还是作为专业公司提供的按需服务,它们的成本相对较低。

因此,无人机系统可以根据物候阶段和天气条件根据需要频繁部署,通常比载人飞机或卫星更具成本效益。

UAS的使用允许最终用户提前计划将用于测量农场的传感器类型,以及给定应用程序的空间和时间分辨率要求。

事实上,参与农业作业的商业无人机通常被要求飞到离地面400英尺的上限以下。对于任何给定的成像传感器,无人机离作物越近,空间分辨率就越高。

同样,在作物季节进行的调查越多,数据集包含的时间分辨率就越多。多时空研究需要沿着作物田的一个或多个季节的数据集。

为了从多个日期获得可比数据,在类似的光线条件下进行调查是有帮助的。为此,最佳时间通常是在阳光高峰期和晴朗的天空周围,以避免云层阴影。

就传感器类型而言,每个应用程序都可以从一种或多种传感器技术中受益最大,例如高分辨率、热、多光谱或高光谱相机。

因此,与大多数农用设备相比,无人机和大多数传感器技术需要适度的资本投资。成本回收不仅依赖于数据捕获,还依赖于易用性和数据处理成本,以生成准确的可操作信息。UAS的操作相对简单,随着每一代无人驾驶飞机的自主性增加,运营变得更加容易。

参考文献:

  [1]农用植保无人机的研究现状及趋势[J]. 娄尚易;薛新宇;顾伟;崔龙飞;周晴晴;王昕.农机化研究,2017(12)

  [2]利用无人机影像构建作物表面模型估测甘蔗LAI[J]. 杨琦;叶豪;黄凯;查元源;史良胜.农业工程学报,2017(08)

  [3]无人机的农业应用[J]. 兰玉彬.紫光阁,2017(01)

  [4]无人机在现代农业工程中的应用[J]. 赵希萌.科技创新与应用,2016(36)

无人机在农产品中的应用 精准农业依靠从传感器和数据分析软件获得的可操作信息,以实现农业实践的效率。可操作信息是将不同来源
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