Drone termisk avbildningsteknologi er mye brukt i moderne landbruk, spesielt for å overvåke avlingstydningsstatus. Denne teknologien hjelper bønder med å identifisere avlingsbehov ved å fange temperaturfordelingen på avlingsoverflaten, og dermed oppnå presis vanning og forbedre effektiviteten til vannressurs.
Teknisk prinsipp
1. Infrarød termisk avbildning
Infrarød termisk avbildningsteknologi er en teknologi som genererer bilder ved å fange infrarød stråling som sendes ut av objekter. Alle objekter avgir infrarød stråling, og intensiteten er proporsjonal med temperaturen på objektet. Gjennom infrarød termisk avbildning kan bilder som gjenspeiler temperaturfordelingen på overflaten av avlinger genereres. Disse bildene kan vise fuktighetsstatusen til avlinger, fordi avlinger med tilstrekkelig vann vanligvis er kjøligere, mens avlinger med utilstrekkelig vann er varmere.
2. avlingsvannstressindeks (CWSI)
Avlingsvannstressindeksen (CWSI) er en viktig indikator for å måle fuktighetsstatusen til avlinger. Beregningsformelen til CWSI er:
\[
Cwsi=\\ frac {t _ c - t _ w} {t _ d - t _ w}
\]
Hvor, \\ (t _ c \\) er kalesjentemperaturen, \\ (t _ w \\) er bakken full fordampningsreferanseoverflatetemperatur, \\ (t {{2} + 5 t {4}} + 5} t {4}} {{5} \\ (T _ a \\) er testtørkemperaturen (dvs. feltlufttemperatur). Ved å beregne CWSI kan graden av avlingsvannunderskudd kvantifiseres.
Implementeringstrinn
1. Sett opp hjelpemål
Sett opp hjelpeapparater i feltet, inkludert felttemperatursensorer og malte full fordampningsreferanseflater. Disse enhetene brukes til å overvåke lufttemperaturen i feltet og gi referansepunkter for full fordampning for å kalibrere infrarøde termiske avbildningsdata.
2. samle infrarøde bilder med droner
Infrarøde bilder av jordbruksavlinger i stor område blir samlet gjennom det infrarøde termiske bildesystemet som bæres av droner. Samtidig utløses GPS -modulen synkront for å få posisjonsinformasjonen til det tilsvarende bildet.
3. Databehandling og analyse
Det bakkedatabehandlingssystemet mottar infrarøde bilder og informasjon om bildeposisjonering, registre og skjøter bildene og utfører bildesegmentering på de spleisede bildene for å skille baldakin, bakgrunn og bakke tilstrekkelig fordampningsreferanseoverflate. Den romlige fordelingen av baldakintemperatur og bakke tilstrekkelig fordampningsreferanseoverflatetemperatur oppnås fra henholdsvis baldakinbilde og bakken tilstrekkelig fordampningsreferanseoverflatebilde. Kombinert med lufttemperaturdataene som overvåkes av feltlufttemperatursensoren, blir bladtemperaturen når avlingsstomataen er fullstendig lukket estimert, og til slutt beregnes avlingsvannunderskuddsindeksen (CWSI) og vises på det romlige distribusjonskartet. Områdene der indeksverdien for avlingsvannsunderskudd er høyere enn den kritiske verdien blir fremhevet og advart.
Søknadsfordeler
1. Presisjonsvanning
Ved å overvåke fuktighetsstatusen til avlinger, kan bønder oppnå presis vanning, unngå over-irrigasjon eller under irritasjon, og dermed spare vannressurser og forbedre vanningseffektiviteten.
2. Forbedre avling og kvalitet
Rettidig påvisning og behandling av avlingsvannstressproblemer kan bidra til å forbedre avling og kvalitet og redusere økonomiske tap forårsaket av utilstrekkelig vann.
3. Sanntidsovervåking og tidlig advarsel
UAV termisk avbildningsteknologi kan oppnå overvåking i sanntid. Bønder kan når som helst sjekke statusen til jordbruksland gjennom mobiltelefoner eller datamaskiner og iverksette rettidige tiltak for å håndtere vannstress.
Utfordringer og fremtidsutsikter
Selv om UAV -termisk avbildningsteknologi har vist et stort potensial for å overvåke avlingsfuktighet, står det fortsatt overfor noen utfordringer. For eksempel må databehandlings- og analysefunksjoner forbedres ytterligere for å hente ut nyttig informasjon fra store datamengder. I tillegg kan klimatiske forhold og terrengkompleksitet også påvirke fly- og overvåkningseffektene av droner.
I fremtiden, med utvikling av kunstig intelligens og big datateknologi, vil databehandlings- og analysefunksjonene til UAV termisk avbildningsteknologi bli ytterligere forbedret, noe som gir bønder mer nøyaktig beslutningsstøtte. Samtidig, med popularisering av teknologi, vil flere små bønder kunne glede seg over bekvemmeligheten som denne teknologien har brakt.
