精準農(nóng)業(yè)時代來臨 無人機以技術撬動新市場 2016年09月27日09:18 來源：中國智能制造網(wǎng)|
盡管無人機在我國農(nóng)業(yè)領域火起來的方式是以植保作業(yè)為主，但除此之外，無人機在農(nóng)業(yè)上的應用還有著更加廣闊的天地。
近兩年來，美國多所高校和都在進行無人機在精準農(nóng)業(yè)應用上的研究，這些研究揭開了無人機除植保應用外的另外一個廣闊的領域。
2015年12月底，美國媒體報道了無人機在精準農(nóng)業(yè)方面的12個潛在應用，相信這些也將為國內(nèi)農(nóng)業(yè)無人機企業(yè)提供更多的思路。
在北達科他州，有無數(shù)個理由能夠令人對無人機產(chǎn)生興趣。在接下來的10年內(nèi)，這些理由中的很多都將會變成實實在在的收入。有說，精準農(nóng)業(yè)將會占據(jù)未來市場中的大部分份額。
盡管這項技術為農(nóng)民和農(nóng)業(yè)企業(yè)帶來了很大的前景，但是還沒有跡象顯示這項技術已經(jīng)開始騰飛。
“阻礙無人機在農(nóng)業(yè)上應用的一大阻礙是缺乏采用無人機數(shù)據(jù)應用于作物和畜牧管理的事實支撐?！眮碜员边_科他州立大學的農(nóng)業(yè)裝備專家JohnNowatzki說。
2014年該校的卡林頓研究推廣中心啟動了一個項目，研究人員針對無人機在作物和畜牧管理中的應用進行了研究。
“現(xiàn)在，很多農(nóng)民、和一些小的精準農(nóng)業(yè)公司對無人機技術都十分感興趣，”他說?！拔覀兊难芯繉檫@些人和公司提供成功將無人機技術應用于農(nóng)業(yè)所需的必要的信息和工具。該研究還將推動無人機在農(nóng)業(yè)領域的應用方式?！?
以下是該研究中心研究的12個應用方向。
1.識別出苗率和作物密度
研究人員對一塊兒田地中不同位置的作物出苗率和密度進行了兩次測量（一次在播種一周后，一次在播種12天后）。在此期間，無人機對測定點采集了多光譜圖像數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過校正、標定和處理后，就可以將作物從附近的植被中識別出來。進而，每平米的作物密度將會被計算出來，然后生成作物密度圖。
應用情況：DraganflyerX4-C無人機搭載NEX5相機采集作物密度信息，所采集的多光譜圖像具有0.9cm的分辨率。采集圖片后，通過MATLAB軟件進行密度計算。
“無人機所采集的歸一化植被指數(shù)成功地被用于大豆品種試驗中的大豆生理成熟度預測，”卡林頓研究推廣中心的MikeOstlie說，“無人機被用于玉米植被密度信息測量，并在地面對密度進行計算。我們發(fā)現(xiàn)當作物很小時作物成熟度和密度具有一定的關系。”
2.識別氮不足的小麥和玉米
當玉米處于不同生長階段時，研究人員利用光學傳感器來建立歸一化植被指數(shù)（注：歸一化植被指數(shù)是反映農(nóng)作物長勢和營養(yǎng)信息的重要參數(shù)之一。根據(jù)該參數(shù),可以知道不同季節(jié)的農(nóng)作物對氮的需求量）。
無人機將搭載光學傳感器采集田地中不同區(qū)域的紅外遙感圖像。這些紅外圖像數(shù)據(jù)將會在同一天內(nèi)被校正、標定并處理，從而探測氮供給不足的作物。
應用情況：由圖像得來的歸一化植被指數(shù)數(shù)值與地面實際測量而得的數(shù)值進行比較，從而使無人機采集的歸一化植被指數(shù)更加精確，這些精確的數(shù)據(jù)將被用于氮元素的變量供給。這項研究還被應用到識別氮元素供給不足的小麥。
“我們將由無人機采集的數(shù)據(jù)與GreenSeeker光譜儀所采集的數(shù)據(jù)進行對比，”O(jiān)stlie說，“這兩個平臺所采取的關于氮不足的數(shù)據(jù)具有相同的精確度。盡管兩者采集的數(shù)值不同，但經(jīng)處理后得出的處方圖是相同的?！?
3.評價作物早期健康情況
研究人員將會利用卡林頓研究推廣中心所擁有的關于春小麥、大豆和玉米的廣泛的研究，來識別田地中早期作物的產(chǎn)量潛力、營養(yǎng)水平、長勢和密度。
應用情況：研究人員在進行關于作物早期健康情況的參數(shù)的地面采集時，也利用無人機采集了這些作物的多光譜圖像。
“GreenSeeker傳感器和空間圖像均能在作物還是綠色時，預測春小麥和硬粒小麥的產(chǎn)量潛能?！監(jiān)stlie說。
4.了解疾病癥狀
無人機在疾病控制方面的其中一個應用就是了解大田中作物的發(fā)病率和嚴重程度，從而使農(nóng)民在下一季的種植中能夠更好地進行田間管理。
卡林頓研究推廣中心的合作者將在一些研究試驗中識別一定范圍的疾病嚴重程度。最先開始調(diào)研的作物和疾病是大豆和干豆菌核?。ò咨梗Ｓ扇~子所顯現(xiàn)的春小麥黃褐色斑病、斑枯病、銹病在隨后也將被調(diào)研和定量。
應用情況：谷類和豆類疾病試驗的圖像已經(jīng)采集，但是數(shù)據(jù)尚未分析。
責任編輯：姚泓澤
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