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无人机+遥感:精准(zhǔn)农业迎来新阶段

 

无(wú)人机技(jì)术迎来了精确农业革命(mìng)的下一个(gè)阶段(duàn),帮助种植者最大限度地提高(gāo)产(chǎn)量、节省(shěng)资金。

无人(rén)机技术在农业(yè)中主(zhǔ)要的优点是:能够轻松(sōng)快速(sù)地成像,在短短几个(gè)小(xiǎo)时内即可得到显示(shì)作物相对状(zhuàng)况(kuàng)的地图。

对田(tián)间监测的改(gǎi)进

使用无(wú)人机对农田(tián)基本(běn)情况进行监测是对田间监测手段的重大改(gǎi)进,这也是无人机技术应(yīng)用的主要驱动力(lì)。传统上,农民是(shì)通过步行穿过(guò)田地来检(jiǎn)查作物状况的。这件工作既(jì)热(rè)又费时,而且很难检查到每株作物的情(qíng)况(kuàng),即(jí)使是(shì)一(yī)小片田地也(yě)很容(róng)易漏掉发生问题的(de)区域。

随着(zhe)无人(rén)机应用于农业(yè),现在进行(háng)作(zuò)物监测,只需要利(lì)用无人驾驶飞(fēi)机收集(jí)整片(piàn)农田(tián)的(de)近红外图像,上传图像(xiàng)到云(yún)数据处理服务器,在(zài)几(jǐ)个小(xiǎo)时内就可以收到显示作物相对状况的地图。现在利用作物监测,足不出户(hù)即(jí)可锁定需要评估的特定(dìng)区域。

遥感技术在农业中的应用

航空(kōng)和卫星(xīng)成像技术已经在农业中应用了(le)数十年,但是依然(rán)不成熟。漫长(zhǎng)的卫星重复周(zhōu)期、昂贵的图像采(cǎi)集费用和不(bú)易操作的软件工具,这(zhè)些都妨碍了遥感技术(shù)在农业的应(yīng)用。但是,情况正(zhèng)在发生改变。随着低成(chéng)本易操作的无人驾驶(shǐ)飞机和云(yún)计算的出现,卫星遥感技术在农业中(zhōng)的(de)应用终于得以(yǐ)实现(xiàn)。

一些(xiē)公司,如昆明劲鹰植保无(wú)人机每(měi)分(fèn)钟灌溉一亩(mǔ),人工(gōng)需要一天(tiān)一亩。

多旋翼无人机的优点(diǎn)

纵观技术创新,多(duō)旋翼(yì)无人机在农业(yè)中的应(yīng)用(yòng)大(dà)有发展。与固定翼无人机相比,多旋翼(yì)无人机有(yǒu)以下三大优(yōu)势:

➤ 1.精准起降(jiàng),这(zhè)对固定翼无人机来说是一个(gè)挑战;

➤ 2.强风(fēng)中的稳定性更佳;

➤ 3.飞行更(gèng)精确。飞行线路是笔直的,且在(zài)飞行线路之间(jiān)的过(guò)渡是平滑(huá)的。

仅在一年前,传(chuán)统的观点(diǎn)依然认为,多旋翼无人机没有能力覆盖大型(xíng)的农田。然而,随着电池技术(shù)和航空(kōng)电(diàn)子设(shè)备的快速发展,现(xiàn)在多旋(xuán)翼飞机的续航能力(lì)已与固(gù)定翼飞机无异。多(duō)旋翼无人机现在(zài)可以仅使用(yòng)一组电池,轻(qīng)松(sōng)地飞(fēi)越160英亩,相当于一个(gè)中心支点灌溉系统农田面积的(de)四分之一(yī)。

无人(rén)驾(jià)驶飞机(jī)拥有独特的数据收集能力,例(lì)如低空飞行使探测器距离目(mù)标(biāo)仅几米(mǐ)的距离。这些能(néng)力(lì)使得新的应用不断涌现。通(tōng)过使用(yòng)多旋(xuán)翼(yì)无人机低空(kōng)飞过农田,农业(yè)种植(zhí)者和作(zuò)物顾(gù)问能够以(yǐ)前所未有的空间分辨率获取作物生长(zhǎng)图像。结(jié)合(hé)高分辨率图(tú)像(xiàng)数据和云(yún)计算(suàn)及尖端机器视觉算(suàn)法(fǎ),新应(yīng)用可以带(dài)来(lái)相当的经济(jì)回报,而且这(zhè)些应(yīng)用在变得越来越便(biàn)宜(yí)及容易操作。

农业无人(rén)机技术(shù)应用的一个很好的(de)例子是作物(wù)量统计:在(zài)生长(zhǎng)季(jì)初期统计作物量,使种植者能够做出明智的(de)管理决策。在2015年北美生长(zhǎng)期初期(qī),玉米带大部分地区遭遇寒流(liú)和(hé)阴雨天气,影响了(le)玉米种(zhǒng)子发芽和出(chū)苗情(qíng)况。及时掌握近期播(bō)种土地的作物统(tǒng)计信息(xī)对于农业经营者(zhě)是(shì)非常(cháng)宝(bǎo)贵(guì)的,这些信息能够回答(dá)以下关键问题:

是否应该补(bǔ)种(zhǒng)部分作物?

是否需要修(xiū)改播种(zhǒng)机设(shè)置?

是否存在(zài)漏种或重复播种(zhǒng)?

是否达到目标播种(zhǒng)量?

利用(yòng)新的计算机(jī)视觉算法分析无人机采集的高分辨率(lǜ)图像,可以(yǐ)查看近(jìn)期发芽的单株(zhū)玉米的情况(kuàng)。计算(suàn)机系(xì)统(tǒng)可以通过分析外形来识(shí)别单株(zhū)玉(yù)米,这在传(chuán)统的遥感(gǎn)应用中是从未达到过(guò)的。利用多光谱(pǔ)和高光谱单像素分析来鉴定植株,高空间分辨率(lǜ)的单位像元对应的地面面积(jī)大小可达到分米级。

随着无(wú)人(rén)机遥感技术的应用,地球影像技(jì)术(shù)将在各个(gè)行业中有令(lìng)人激动的应用。在农业中,利用云计算和新的机器视觉(jiào)算(suàn)法,无人驾驶飞机正(zhèng)在降低种(zhǒng)植者的成本,提高产量。而更多新的无人机(jī)应(yīng)用正令人拭(shì)目以待。(来(lái)源:无人机联盟)

图示:劲鹰植保无人机

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