Dronu termiskās attēlveidošanas tehnoloģija tiek plaši izmantota mūsdienu lauksaimniecībā, it īpaši ražas mitruma stāvokļa uzraudzībā. Šī tehnoloģija palīdz lauksaimniekiem identificēt ražas mitruma prasības, uztverot temperatūras sadalījumu uz ražas virsmas, tādējādi sasniedzot precīzu apūdeņošanu un uzlabojot ūdens resursu izmantošanas efektivitāti.
Tehniskais princips
1. Infrasarkanā termiskā attēlveidošana
Infrasarkanā termiskā attēlveidošanas tehnoloģija ir tehnoloģija, kas ģenerē attēlus, uztverot objektus izstaroto infrasarkano starojumu. Visi objekti izstaro infrasarkano starojumu, un tā intensitāte ir proporcionāla objekta temperatūrai. Izmantojot infrasarkano termisko attēlveidošanu, var radīt attēlus, kas atspoguļo temperatūras sadalījumu uz kultūru virsmas. Šie attēli var parādīt kultūru mitruma stāvokli, jo kultūras ar pietiekamu daudzumu ūdens parasti ir vēsākas, savukārt kultūras ar nepietiekamu ūdeni ir karstākas.
2. Augkopības ūdens sprieguma indekss (CWSI)
Augkopības ūdens sprieguma indekss (CWSI) ir svarīgs indikators kultūru mitruma stāvokļa mērīšanai. CWSI aprēķina formula ir:
\[
CWSI=\\ FRAC {T _ C - T _ W} {T _ D - T _ W}
\]
Kur, \\ (t _ c \\) ir nojumes temperatūra, \\ (t {_ w \\) ir zemes pilnīga iztvaikošanas atsauces virsmas temperatūra, \\ (t _ d {= t _} a + 5} \\) ir lapa. \\ (T _ a \\) ir testa sausās spuldzes temperatūra (ti, lauka gaisa temperatūra). Aprēķinot CWSI, var kvantitatīvi noteikt labības ūdens deficīta pakāpi.
Ieviešanas darbības
1. Iestatiet papildu ierīces
Iestatiet palīgierīces laukā, ieskaitot lauka gaisa temperatūras sensorus un zemes pilnīgas iztvaikošanas atsauces virsmas. Šīs ierīces tiek izmantotas, lai uzraudzītu gaisa temperatūru laukā un nodrošinātu atskaites punktus pilnīgai iztvaikošanai, lai kalibrētu infrasarkano termisko attēlveidošanas datus.
2. Savāciet infrasarkanos attēlus ar droniem
Liela apgabala infrasarkano augu lauksaimniecības kultūru attēli tiek savākti caur infrasarkano termisko attēlveidošanas sistēmu, ko pārvadā droni. Tajā pašā laikā GPS modulis tiek iedarbināts sinhroni, lai iegūtu atbilstošā attēla pozicionēšanas informāciju.
3. Datu apstrāde un analīze
Zemes datu apstrādes sistēma saņem infrasarkano attēlu un attēlu pozicionēšanas informāciju, reģistrē attēlus un savieno attēlus, kā arī veic attēla segmentēšanu uz savienotajiem attēliem, lai atšķirtu nojumes, fona un zemi pietiekamu iztvaikošanas atsauces virsmu. Nojumes attēla un zemi pietiekama iztvaikošanas atsauces virsmas attēla telpiskais sadalījums nojumes temperatūrā un zemē pietiekama iztvaikošanas atsauces virsmas temperatūra tiek iegūta. Apvienojumā ar gaisa temperatūras datiem, ko uzrauga lauka gaisa temperatūras sensors, tiek aprēķināta lapu temperatūra, kad tiek novērtēta ražas stomāti, un visbeidzot tiek aprēķināts un tiek aprēķināts ražas ūdens deficīta indekss (CWSI) un tiek parādīts telpiskā sadalījuma kartē. Tiek izceltas un brīdinātas apgabali, kur ražas ūdens deficīta indeksa vērtība ir augstāka par kritisko vērtību.
Lietojumprogrammas priekšrocības
1. Precīza apūdeņošana
Pārraugot kultūraugu mitruma stāvokli, lauksaimnieki var panākt precīzu apūdeņošanu, izvairīties no pārmērīgas apūdeņošanas vai nepietiekamas apūdeņošanas, tādējādi ietaupot ūdens resursus un uzlabojot apūdeņošanas efektivitāti.
2. Uzlabojiet labības ražu un kvalitāti
Crop ūdens stresa problēmu savlaicīga noteikšana un apstrāde var palīdzēt uzlabot ražas ražu un kvalitāti un samazināt ekonomiskos zaudējumus, ko izraisa nepietiekams ūdens.
3. Reāllaika uzraudzība un agrīns brīdinājums
UAV termiskās attēlveidošanas tehnoloģija var sasniegt reāllaika uzraudzību. Lauksaimnieki var pārbaudīt lauksaimniecības zemes statusu jebkurā laikā caur mobilajiem tālruņiem vai datoriem un veikt savlaicīgus pasākumus, lai novērstu ūdens stresu.
Izaicinājumi un nākotnes izredzes
Lai arī UAV termiskās attēlveidošanas tehnoloģija ir parādījusi lielu potenciālu ražas mitruma uzraudzībā, tā joprojām saskaras ar dažiem izaicinājumiem. Piemēram, ir vēl vairāk jāuzlabo datu apstrādes un analīzes iespējas, lai iegūtu noderīgu informāciju no lieliem datu apjomiem. Turklāt klimatiskie apstākļi un reljefa sarežģītība var ietekmēt arī dronu lidojuma un uzraudzības ietekmi.
Nākotnē, attīstot mākslīgo intelektu un lielo datu tehnoloģiju, UAV termiskās attēlveidošanas tehnoloģijas datu apstrādes un analīzes iespējas tiks vēl vairāk uzlabotas, nodrošinot lauksaimniekiem precīzāku lēmumu pieņemšanas atbalstu. Tajā pašā laikā, popularizējot tehnoloģiju, vairāk mazu zemnieku varēs izbaudīt šīs tehnoloģijas radītās ērtības.
