Teknologi pengimejan terma drone digunakan secara meluas dalam pertanian moden, terutamanya dalam memantau status kelembapan tanaman. Teknologi ini membantu petani mengenal pasti keperluan kelembapan tanaman dengan menangkap pengagihan suhu di permukaan tanaman, dengan itu mencapai pengairan yang tepat dan meningkatkan kecekapan penggunaan sumber air.
Prinsip Teknikal
1. Pencitraan terma inframerah
Teknologi pengimejan haba inframerah adalah teknologi yang menghasilkan imej dengan menangkap radiasi inframerah yang dipancarkan oleh objek. Semua objek memancarkan radiasi inframerah, dan keamatannya berkadar dengan suhu objek. Melalui pengimejan haba inframerah, imej yang mencerminkan pengagihan suhu di permukaan tanaman boleh dihasilkan. Imej -imej ini dapat menunjukkan status kelembapan tanaman, kerana tanaman dengan air yang mencukupi biasanya lebih sejuk, sementara tanaman dengan air yang tidak mencukupi lebih panas.
2. Indeks Tekanan Air Tanaman (CWSI)
Indeks Tekanan Air Tanaman (CWSI) adalah penunjuk penting untuk mengukur status kelembapan tanaman. Formula pengiraan CWSI adalah:
\[
CWSI=\\ frac {t _ c - t _ w} {t _ d - t _ W}
\]
Di mana, \\ (t _ c \\) adalah suhu kanopi, \\ (t _ w \\) adalah suhu permukaan penyejatan penuh tanah, \\ _ d=t _ \\ (T _ a \\) adalah ujian mentol kering ujian (iaitu suhu udara medan). Dengan mengira CWSI, tahap defisit air tanaman boleh dikira.
Langkah pelaksanaan
1. Sediakan peranti tambahan
Sediakan peranti tambahan di lapangan, termasuk sensor suhu udara medan dan permukaan rujukan penyejatan penuh tanah. Peranti ini digunakan untuk memantau suhu udara di lapangan dan menyediakan titik rujukan untuk penyejatan penuh untuk menentukur data pengimejan haba inframerah.
2. Kumpulkan imej inframerah dengan pesawat
Imej-imej inframerah tanah ladang yang besar dikumpulkan melalui sistem pengimejan haba inframerah yang dibawa oleh pesawat. Pada masa yang sama, modul GPS dicetuskan secara serentak untuk mendapatkan maklumat kedudukan imej yang sepadan.
3. Pemprosesan dan analisis data
Sistem pemprosesan data tanah menerima imej inframerah dan maklumat kedudukan imej, mendaftarkan dan memancarkan imej, dan melakukan segmentasi imej pada imej yang disambungkan untuk membezakan kanopi, latar belakang, dan permukaan rujukan penyejatan yang mencukupi. Pengagihan spatial suhu kanopi dan suhu permukaan penyejatan yang mencukupi diperolehi dari imej kanopi dan imej permukaan rujukan penyejatan yang mencukupi. Digabungkan dengan data suhu udara yang dipantau oleh sensor suhu udara medan, suhu daun apabila stomata tanaman ditutup sepenuhnya dianggarkan, dan akhirnya indeks defisit air tanaman (CWSI) dikira dan dipaparkan pada peta pengedaran spatial. Kawasan di mana nilai indeks defisit air tanaman lebih tinggi daripada nilai kritikal yang diserlahkan dan diberi amaran.
Kelebihan permohonan
1. Pengairan Precision
Dengan memantau status kelembapan tanaman, petani boleh mencapai pengairan yang tepat, mengelakkan pengairan atau pengairan yang kurang, dengan itu menjimatkan sumber air dan meningkatkan kecekapan pengairan.
2. Meningkatkan hasil dan kualiti tanaman
Pengesanan dan rawatan tepat pada masanya masalah tekanan air boleh membantu meningkatkan hasil dan kualiti tanaman dan mengurangkan kerugian ekonomi yang disebabkan oleh air yang tidak mencukupi.
3. Pemantauan masa nyata dan amaran awal
Teknologi pengimejan terma UAV boleh mencapai pemantauan masa nyata. Petani boleh menyemak status tanah ladang pada bila -bila masa melalui telefon bimbit atau komputer dan mengambil langkah tepat pada masanya untuk menangani tekanan air.
Cabaran dan prospek masa depan
Walaupun teknologi pengimejan terma UAV telah menunjukkan potensi yang besar dalam memantau kelembapan tanaman, ia masih menghadapi beberapa cabaran. Sebagai contoh, keupayaan pemprosesan data dan analisis perlu diperbaiki lagi untuk mengekstrak maklumat berguna dari sejumlah besar data. Di samping itu, keadaan iklim dan kerumitan medan juga boleh menjejaskan kesan penerbangan dan pemantauan pesawat.
Pada masa akan datang, dengan pembangunan kecerdasan buatan dan teknologi data besar, keupayaan pemprosesan data dan analisis teknologi pengimejan terma UAV akan diperbaiki lagi, memberikan petani dengan sokongan membuat keputusan yang lebih tepat. Pada masa yang sama, dengan populasi teknologi, lebih banyak petani kecil akan dapat menikmati kemudahan yang dibawa oleh teknologi ini.
